riesgo ecológico en la zona minera de villa de la paz, san luis potosí

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
FACULTADES DE CIENCIAS QUÍMICAS, INGENIERÍA y MEDICINA
PROGRAMA MULTIDISCIPLINARIO DE POSGRADO EN
CIENCIAS AMBIENTALES
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN
LUIS POTOSÍ
TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRÍA EN CIENCIAS AMBIENTALES
PRESENTA:
BIÓL. DONAJI JOSEFINA GONZÁLEZ MILLE
DIRECTOR DE TESIS:
DR. JOSÉ DE JESÚS MEJÍA SAA YEDRA
COMITÉ TUTELAR:
DR. JUAN ANTONIO REYES AGÜERO
DR. FERNANDO DÍAZ-BARRIGA MARTÍNEZ
SAN LUIS POTOSÍ, S.L.P.
JULIO DE 2006
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
FACULTADES DE CIENCIAS QUÍMICAS, INGENIERÍA y MEDICINA
PROGRAMA MULTIDISCIPLINARIO DE POSGRADO EN
CIENCIAS AMBIENTALES
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZON MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN
LUIS POTOSÍ
TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRÍA EN CIENCIAS AMBIENTALES
PRESENTA:
BIÓL. DONAJI JOSEFINA GONZÁLEZ MILLE
DIRECTOR DE TESIS:
DR. JOSÉ DE JESÚS MEJÍA SAAVEDRA
SINODALES:
PRESIDENTE:
DR. JOSÉ DE JESÚS MEJÍA SAA YEDRA
SECRETARIO:
DR. JUAN ANTONIO REYES AGÜERO
VOCAL:
DR. JOEL DA VID FLORES RIVAS
SAN LUIS POTOSÍ, S.L.P.
JULIO DE 2006
PROYECTO REALIZADO EN:
LABORATORIO DE TOXICOLÓGIA AMBIENTAL
DE LA FACULTAD DE MEDICINA
DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
CON FINANCIAMIENTO DE:
CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA (CONACYT)
SECRETARIA DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES (SEMARNAT)
A TRAVÉS DEL PROYECTO DENOMINADO:
"RIESGO ECOTOXICOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS
POTOSÍ"
EL CUAL FORMA PARTE DEL PROYECTO INTEGRAL
SEMARNAT-2002-COI-0362:
"PROGRAMA MULTIDISCIPLINARIO PARA LA EVALUACIÓN Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL
DE ZONAS MINERAS: 1. VILLA DE LAPAZ-MATEHUALA, S. L. P"
CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA (CONACYT)
BECA-TESIS (182027)
y POR LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
C05-F Al-10-2.23
LA MAESTRIA EN CIENCIAS AMBIENTALES RECIBE APOYO A TRAVÉS DEL
PROGRAMA DE FORTALECIMIENTO AL POSGRADO NACIONAL
(PIFOP-SEP).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
DEDICATORIA
A MIS PADRES DAVID y SUSANA POR TODO SU AMOR, ENSEÑANZAS Y CONSEJOS, PORQUE
POR USTEDES HE LLEGADO HASTA AQUí. GRACIAS LOS AMO.
A MIS HERMANAS NAXHIELY, SUSANA y PALOMA POR QUE SIEMPRE ESTÁN A MI LADO.
GRACIAS POR SER LAS MEJORES HERMANAS, LAS QUIERO MUCHO.
AL "ENANO" POR TODAS SUS TRAVESURAS Y POR ALEGRARME SIEMPRE CUALQUIER
MOMENTO, TE QUIERO MUCHO HERMANITO.
A TI AMOR POR SER MI COMPAÑERO Y COMPLICE, POR ESTAR CONMIGO EN TODO
MOMENTO Y POR COMPARTIR ESTE SUEÑO. Lo LOGRAMOS AMOR.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
AGRADECIMIENTOS
AL PROGRAMA MULTIDISCIPLINARIO DE POSGRADO EN CIENCIAS AMBIENTALES, EN
ESPECIAL A TODOS SUS PROFESORES POR SUS CONOCIMIENTOS, DEDICACIÓN Y APOYO
PUESTO QUE DE ALGUNA FORMA U OTRA FORMA HAN CONTRIBUIDO A MI FORMACIÓN
PROFESIONAL.
A LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ Y AL CONSEJO NACIONAL DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA POR SU APOYO PARA LA REALIZACIÓN DE ESTE TRABAJO.
A LA FACULTAD DE MEDICINA Y AL INSTITUTO DE INVESTIGACIONES DE ZONAS
DESÉRTICAS POR TODAS LAS FACILIDADES OTORGADAS PARA LA REALIZACIÓN DE ESTE
TRABAJO.
A MI DIRECTOR DE TESIS EL DR. JOSÉ DE JESÚS MEJÍA SAAVEDRA POR SU TIEMPO,
DEDICACIÓN Y PACIENCIA DURANTE TODO ESTE TIEMPO.
AL DR. JUAN ÁNTONIO REYES AGÜERO POR TODAS LAS APORTACIONES REALIZADAS A
LO LARGO DE ESTA INVESTIGACIÓN, LAS CUALES FUERON FUNDAMENTALES PARA SU
REALIZACIÓN.
AL DR. FERNANDO DÍAz-BARRIGA POR CREER EN MÍ Y PERMITIRME SER PARTE DE SU
GRAN GRUPO DE TRABAJO.
AL DR. JOEL FLORES RIVAS POR ACEPTAR SER PARTE DE ESTE TRABAJO.
A TODOS AQUELLOS QUE DE ALGUNA U OTRA FORMA CONTIBUYERON A LA REALIZACIÓN
DE ESTE TRABAJO.
A TODOS MIS COMPAÑEROS DEL LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA Y DEL PMPCA POR SU
APOYO Y AMISTAD.
A DIANA, NORMA Y BLENDA POR SU APOYO, AMISTAD Y POR TODOS LOS MOMENTOS
AGRADABLES QUE HEMOS PASADO.
A DIANA, GABY, MEMO, NADIA Y ROY POR SU AMISTAD, APOYO Y PORQUE SE QUE
SIEMPRE PODRÉ CONTAR CON USTEDES.
A CESAR POR TODA SU AYUDA, APOYO, Y CONSEJOS DURANTE TODO ESTE TIEMPO, POR
ACOMPAÑAME Y NO DEJARME RENDIR. GRACIAS TE AMO PEQUEÑO.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
íNDICE GENERAL
RESUMEN ......................................................................................................................................................... 1
INTRODUCCiÓN .............................................................................................................................................. 2
HI PÓTESIS ........................................................................................................................................................ 6
OBJETIVOS ...................................................................................................................................................... 6
ANTECEDENTES ............................................................................................................................................ 7
DESCRIPCiÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ................................................................................................ 12
LOCALIZACIÓN .............................................................................................................................................
FISIOGRAFÍA .................................................................................................................................................
CLIMA ................... ... .... . .... ...... ......... ......... . .......... ... ...... ... ...... ........... ....... . .... ...... ... ...... ...... ....... . .......... ... .....
GEOLOGÍA ....................................................................................................................................................
SUELO ..........................................................................................................................................................
VEGETACIÓN ............................. ......... ... .... . .... ...... ... ...... ......... . .......... ... ...... ... ...... ......... ......... . .... ...... ....... . ....
ACTIVIDADES ECONÓMICAS .........................................................................................................................
12
13
14
15
16
16
17
METODOLOGíA ............................................................................................................................................. 18
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE SITIOS ..... ... ...... ... ...... ... ...... ........... ....... . .... ...... ... ...... ......... ........... ... .... . .... .......
MUESTREO DE VEGETACIÓN .........................................................................................................................
CURVAS RIQUEZA-ESFUERZO .......................................................................................................................
MUESTREO DE SUELO ........................... ......... . .... ...... ... ...... ... ...... ........... ....... . .... ...... ... ...... ......... ........... ... .....
DIGESTIÓN ÁCIDA DE SUELO ....................................................................................................................
MUESTREO DE RAícES ..................................................................................................................................
LAVADO DE RAícES ....................... ... ...... ......... . .......... ... .... . .... ...... ......... ......... . .... ...... ... ...... ... ...... ............
DIGESTIÓN ÁCIDA DE RAícES ...................................................................................................................
CUANTIFICACIÓN DE METALES PESADOS ......................................................................................................
ANÁLISIS ESTADíSTIcO ................................ ......... . .......... ... .... . .... ...... ......... ......... . .... ...... ... ...... ... ...... ............
19
22
24
25
26
26
27
28
28
29
RESULTADOS y DiSCUSiÓN ..................................................................................................................... 30
CONCENTRACIÓN DE MET ALES EN SUELO .....................................................................................................
CONCENTRACIONES DE METALES EN RAícES ........ . .......... ... .... . .... ...... ......... ......... . .......... ... ...... ... ...... ............
RIQUEZA .......................................................................................................................................................
CURVAS DE RIQUEZA-ESFUERZO ..................................................................................................................
COMPOSICIÓN FLORÍSTICA ................. . .... ...... ... ...... ......... ........... ....... . .... ...... ... ...... ......... . .......... ... .... . .... .......
VALOR DE IMPORTANCIA ..............................................................................................................................
DIVERSIDAD .................................................................................................................................................
MODELOS DIVERSIDAD-ABUNDANCIA ......... ... ...... ......... ......... . .... ...... ... ...... ... ...... ........... ....... . .... ...... ... .........
30
33
37
38
39
45
48
52
CONCLUSiONES ........................................................................................................................................... 59
REFERENCIAS .............................................................................................................................................. 61
ANEXO 1 ......................................................................................................................................................... 79
ANEXO 2 ......................................................................................................................................................... 81
ANEXO 3 ......................................................................................................................................................... 86
ANEXO 4 ......................................................................................................................................................... 88
ANEXO 5 ......................................................................................................................................................... 91
ANEXO 6 ......................................................................................................................................................... 95
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
íNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Posición de San Luis Potosí en la producción nacional de metales en el año 2004 ........ 2
Cuadro 2. Impactos ambientales generados por la actividad minera ................................................ 4
Cuadro 3. Atributos que se pueden estudiar de acuerdo con el nivel de organización biológica para
realizar la evaluación de riesgo ecológico .................................................................................. 8
Cuadro 4. Principales actividades económicas en los municipios de Matehuala y Villa de la Paz .. 17
Cuadro 5. Características generales de los sitios seleccionados en la zona impactada por
actividades mineras en Villa de la Paz - Matehuala ................................................................. 20
Cuadro 6. Características de los sitios seleccionados en la zona de referencia por tipo de
vegetación ................................................................................................................................ 21
Cuadro 7. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn en los sitios impactado y de referencia del
matorral desértico rosetófilo ..................................................................................................... 31
Cuadro 8. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn en el sitio impactado y el de referencia del
matorral desértico micrófilo ...................................................................................................... 32
Cuadro 9. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn, en las raíces de las especies
seleccionadas del matorral desértico rosetófilo ....................................................................... 33
Cuadro 10. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn en las raíces de las especies
seleccionadas del matorral desértico micrófilo ......................................................................... 34
Cuadro 11. Riqueza (número de especies), en el sitio impactado y el de referencia del matorral
desértico rosetófilo .................................................................................................................... 37
Cuadro 12. Riqueza (número de especies) en el sitio impactado y el de referencia del matorral
desértico micrófilo ..................................................................................................................... 37
Cuadro 13. Familias y riqueza específica por familia presentes en el sitio impactado y de referencia
del matorral desértico rosetófilo ............................................................................................... 40
Cuadro 14. Familias y riqueza específica por familia presentes en el sitio impactado y de referencia
del matorral desértico micrófilo ................................................................................................. 41
Cuadro 15. Composición de especies y el número de individuos en el sitio impactado y el de
referencia en el matorral desértico rosetófilo ........................................................................... 42
Cuadro 16. Composición de especies y el número de individuos en el sitio impactado y el de
referencia en el matorral desértico micrófilo ............................................................................ 43
Cuadro 17. Valores de importancia para las especies del estrato herbáceo del matorral desértico
rosetófilo ................................................................................................................................... 46
Cuadro 18. Valores de importancia para las especies del estrato arbustivo del matorral desértico
rosetófilo ................................................................................................................................... 46
Cuadro 19. Valores de importancia para las especies del estrato herbáceo del matorral desértico
micrófilo .................................................................................................................................... 47
Cuadro 20. Valores de importancia para las especies del estrato arbustivo del matorral desértico
micrófilo .................................................................................................................................... 48
Cuadro 21. Valores de importancia para las especies del estrato subarbóreo del matorral desértico
micrófilo .................................................................................................................................... 48
Cuadro 22. índice de diversidad total y por estrato del matorral desértico rosetófilo ...................... 49
Cuadro 23. índice de diversidad total y por estrato del matorral desértico micrófilo ....................... 50
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
íNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Localización de la zona de estudio ................................................................................... 13
Figura 2. Temperatura y precipitación promedio de 1961 a 1990 de la estación meteorológica
Matehuala (23° 40' latitud norte y 100° 39' longitud oeste y 1677 msnm) ............................... 15
Figura 3. Esquema general de la metodología de evaluación de riesgo ecológico utilizada en la
zona minera de Villa de la Paz-Matehuala ............................................................................... 18
Figura 4. Aspecto general del sitio seleccionado en el matorral desértico rosetófilo en la zona
impactada ................................................................................................................................. 19
Figura 5. Aspecto general del sitio seleccionado en el matorral desértico micrófilo en la zona
impactada ................................................................................................................................. 19
Figura 6. Localización de los dos sitios en la zona impactada por la actividad minera (zona
impactada) y de los dos sitios en la zona de referencia. MDR: matorral desértico micrófilo,
MDM: matorral desértico micrófilo ............................................................................................ 21
Figura 7. Aspecto general del sitio de referencia en el matorral desértico rosetófilo ...................... 22
Figura 8. Aspecto general del sitio de referencia en el matorral desértico micrófilo ........................ 22
Figura 9. Esquema del método de muestreo cuadrantes centrados en un punto .......................... 23
Figura 10. Esquema de la toma de muestras en cada trayecto ....................................................... 26
Figura 11. Concentraciones de metales (Cu, Pb y Zn) y As en suelo de los sitios impactado y de
referencia del matorral desértico rosetófilo.*p < 0.05 ............................................................... 31
Figura 12. Concentraciones de metales (Cu, Pb y Zn) y As en suelo de los sitios impactado y de
referencia del matorral desértico micrófilo.*p < 0.05 ................................................................ 32
Figura 13. Concentraciones de metales en raíces del matorral desértico rosetófilo ....................... 35
Figura 14. Concentraciones de metales en raíces del matorral desértico micrófilo ........................ 35
Figura 15. Curva riqueza-esfuerzo de muestreo de especies vegetales del matorral desértico
rosetófilo ................................................................................................................................... 38
Figura 16. Curva de riqueza-esfuerzo de muestreo de especies vegetales del matorral desértico
micrófilo .................................................................................................................................... 39
Figura 17. Diversidad por sitio para el estrato herbáceo del matorral desértico rosetófilo .............. 49
Figura 18. Diversidad por sitios para el estrato arbustivo del matorral desértico rosetófilo. *p< 0.05 .
.................................................................................................................................................. 50
Figura 19. Diversidad total para el sitio contaminado y el sitio de referencia del matorral desértico
micrófilo. *p< 0.05 ..................................................................................................................... 51
Figura 20. Diversidad por sitio para el estrato herbáceo del matorral desértico micrófilo.
*p< 0.05 .................................................................................................................................... 51
Figura 21. Diversidad por sitio para el estrato arbustivo del matorral desértico micrófilo.*p< 0.05. 51
Figura 22. Modelo de abundancia-diversidad del matorral desértico rosetófilo ............................... 52
Figura 23. Modelo abundancia-diversidad del matorral desértico micrófilo ..................................... 53
Figura 24. Modelo de abundancia-diversidad (serie geométrica) para el matorral desértico
rosetófilo ................................................................................................................................... 54
Figura 25 Modelo de abundancia-diversidad (serie geométrica) para el matorral desértico micrófilo .
.................................................................................................................................................. ~
Figura 26. Modelo de abundancia-diversidad (serie log normal) del matorral desértico rosetófilo. 56
Figura 27. Modelo de abundancia-diversidad (serie log normal) del matorral desértico micrófilo ... 56
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
RESUMEN
La zona de Villa de la Paz-Matehuala pertenece al distrito minero de Santa María
de la Paz, el cual ha sido explotado en forma continua por más de dos siglos.
Durante ese tiempo se ha generado una gran contaminación por metales pesados
y arsénico en la zona. En los últimos años se han realizado diversos estudios que
determinaron la existencia de altas concentraciones de arsénico, cadmio, cobre,
plomo y zinc en suelo, agua y sedimento, y se demostró que representan un
riesgo en salud para las poblaciones cercanas. Hasta este momento no había sido
analizado el riesgo para la biota local. Por lo tanto el objetivo principal de este
estudio fue determinar si existía un riesgo ecológico por la exposición a metales
pesados y arsénico en las comunidades vegetales de la zona. Para esto, se
evaluó la estructura de las comunidades vegetales de los dos tipos de vegetación
en la zona: el matorral desértico rosetófilo (MOR) y el matorral desértico micrófilo
(MOM), a través de su riqueza, composición florística, diversidad y valor de
importancia (VI). Se seleccionó además una zona de referencia para fines de
comparación, en la cual no existe actividad minera. Los resultados muestran que
en el MOR se registraron 20 especies en la zona minera y 19 en la de referencia,
de las cuales siete especies estuvieron presentes sólo en la zona minera y 10 sólo
en la zona de referencia. En el MOM se registraron 13 y 32 especies
respectivamente, de las cuales dos sólo estuvieron en la zona minera y 15
únicamente se registraron en la zona de referencia. Respecto a la diversidad, se
registraron diferencias solamente entre los sitios del MOM. En cuanto a la
abundancia y VI, se observó una marcada disminución o aumento en sus valores
de ciertas especies en los sitios mineros. Con estos resultados se determinó que
el riesgo ecológico a nivel de comunidad, existente en la zona de Villa de la Paz es
en cuanto el cambio en la composición florística, en el caso del MOM el riesgo que
presenta es una pérdida de diversidad, así como una modificación en su
estructura y con ello un desequilibrio en sus propiedades ecosistémicas que
podría reflejarse en una disminución de su capacidad de resiliencia, de su
productividad y en la afectación a otros niveles tróficos.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
INTRODUCCiÓN
La minería es una de las actividades industriales más importantes en el
nivel mundial. Se ha estimado que por lo menos existen en el mundo 10,000
industrias mineras y metalíferas, y más de 20,000 sitios mineros, plantas
procesadoras y fundidoras (UNEP, 2000).
En México, la minería siempre ha estado presente en su desarrollo, pues es
una de sus principales actividades económicas. En los últimos años México ha
mantenido los primeros lugares dentro de la producción mundial; en plata (Ag) es
el primer país productor (5% de la producción mundial); en arsénico (As) y cadmio
(Cd) mantiene el cuarto lugar (6.5% de la producción mundial); el quinto en la
producción
de
plomo
(Pb)
y
zinc
(Zn)
(aportando
el
1.9%
y
6.8%,
respectivamente); el noveno en la producción de oro (Au) (con el 10.5% mundial) y
doceavo en cobre (Cu) (produce el 16% mundial) (SE, 2004; INEGI, 2005a; SGM,
2005a).
La actividad minera en el estado de San Luis Potosí produce arcillas, As,
bentonita, caliza (CaC0 3 ), Cu, estaño (Sn), fluorita (CaF 2 ), Au, Ag, Pb, sal, Si y Zn
. De acuerdo con el Servicio Geológico Minero (SGM), San Luis Potosí ocupó las
primeras posiciones en la producción nacional de metales en el año 2004 (Cuadro
1).
Cuadro 1. Posición de San Luis Potosí en la producción nacional de metales en el año
2004.
Producto
Toneladas
As
1826.90
Sn
0.70
2
Cu
18071.30
3
Zn
72164.69
3
Pb
3790.95
5
Ag
101909.86
6
Au
889.97
7
Fuente: SGM 2005b
Posición
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En el año 2005, la superficie concesionada para actividades mineras fue de
276,571.32 ha, lo cual representa el 5.8% de la superficie estatal. El estado se ha
dividido en 14 regiones mineras, las cuales se han agrupado de acuerdo al tipo de
mineralización, así como a sus distritos y zonas mineralizadas más importantes
(Anexo 1). Los distritos mineros que destacan por su actividad son: Villa de la Paz,
Waldley, Charcas, Salinas y San Luis Potosí (SGM, 2005b).
La minería es considerada como una actividad productiva de alto impacto
ambiental, debido a que en todas sus etapas (exploración, extracción y
procesamiento) genera numerosos efectos adversos, así como una gran cantidad
de residuos, los cuales pueden causar contaminación en agua, suelo, aire y
sedimento (UNEP, 2000).
Aún cuando los impactos ambientales de la minería varían según el tipo de
mineral y de mina, se trata de una actividad que por su naturaleza es
prácticamente no sostenible, pues implica la explotación de un recurso no
renovable mediante procedimientos destructivos o contaminantes como la
trituración, molienda, lavado, lixiviado y clasificación de los minerales, así como la
refinación y la fundición (IIEDIWBCSD, 2002). De acuerdo con Young (1992), los
impactos generados por la actividad minera se pueden dividir en cuatro grandes
grupos:
impactos
generales
al
ambiente,
impactos
de
contaminación,
contaminación del agua y contaminación de aire (Cuadro 2).
Uno de los impactos ambientales más notorio de la actividad minera, es la
generación de residuos (presas de jales, terreros y escorias). Estos residuos son
considerados fuente de metales pesados como Cd, Cr, Cu, Pb, Zn y metaloides
como As. Se ha estimado que en áreas mineras mayores a 100 km 2 se genera un
volumen de 50,000,000 m3 de residuos. Estos impactos se incrementan por la falta
de normativa ambiental en cuanto a la disposición y manejo de los mismos en la
gran mayoría de los países (UNEP, 2000).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 2. Impactos ambientales generados por la actividad minera.
Impactos
generales al
ambiente
Impactos de
contaminación
Contaminación
del agua
Contaminación
de aire
•
•
•
Destrucción de hábitat.
Destrucción de hábitats adyacentes.
Cambio en el régimen y dinámica de ríos,
modificación del flujo y la sedimentación.
Cambios en el relieve.
Alteración en el nivel de los acuíferos.
Incremento de la erosión.
•
•
•
•
•
•
Drenaje desde las minas.
Escorrentías de sedimentos.
Contaminación de cauces y acuíferos.
Efluentes de aguas residuales.
Contaminación de suelos.
Lixiviación de contaminantes en jales y suelo.
•
•
•
Drenaje ácido de mina durante y después de las operaciones.
Lixiviado de metales pesados de residuos y concentración en
sitios adyacentes.
Sólidos suspendidos y sedimentos de escorrentía.
•
•
•
•
•
•
Generación de polvos durante los procesos.
Emisiones atmosféricas.
Emisiones de polvos a áreas urbanas o ecosistemas cercanos.
Liberación de metano.
Generación de gas natural.
Generación de precursores de lluvia ácida y de metales pesados.
•
•
•
debido a la
Fuente: Young, 1992.
El manejo y disposición inadecuada que se tiene de los residuos mineros,
generan la dispersión hacia las áreas adyacentes a los sitios mineros, ya sea por
viento, escorrentía o lixiviación; lo cual podría generar una contaminación por
metales pesados y As. Esta contaminación representar en mayor o menor medida
un riesgo, tanto para la población humana (salud) como para la biota (ecológico)
residente del sitio; esto en dependencia de la concentración, la biodisponibilidad y
la toxicidad de estos elementos en los diferentes medios (suelo, agua, aire y
sedimento) (Fernández et al., 2001; Jung, 2001).
El distrito minero de Santa María de la Paz, se encuentra ubicado en los
municipios de Villa de la Paz y Matehuala del estado de San Luis Potosí. En este
distrito existe un yacimiento tipo skarn de Pb-Zn-Ag (Cu-Au) (rocas metamórficas
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
constituidas por silicatos de Ca, Fe y Mg derivados de un protolito de calizas y
dolomitas en las cuales se han introducido grandes cantidades de Si, Al, Fe y Mg),
el cual ha sido explotado de manera continua por poco más de dos siglos. Durante
ese tiempo se ha generado contaminación por metales pesados y arsénico en
suelo, agua y sedimento (Raza, 2002).
En los últimos años se han realizado diversos estudios para determinar los
ambientes más afectados del distrito. En ellos, se ha demostrado la presencia de
altas concentraciones de metales pesados y As en agua, aire y sedimento (Castro
et al., 1997; Monroy et al., 2002a; 2002b; Raza et al., 2004).
En el estudio de Raza (2002), se reportan amplitudes de concentración en
suelo de 19 a 17,384 mg/kg deAs, 15 a 7200 mg/kg de Cu, 31-3450 mg/kg de Pb y
de 26 a 6270 mg/kg de Zn. Estos valores superan lo establecido por la normativa
ambiental de la Agencia Estadounidense de Protección al Ambiente (USEPA, por
sus siglas en inglés), la cual para Pb es de 400 mg/kg en suelo de uso recreativo y
de 1200 mg/kg para suelo de uso común; en el caso del As es de 100 mg/kg para
suelo de uso común y en el caso de la normativa canadiense para el Cu y Zn son
de 200 mg/kg y 63 mg/kg respectivamente, para suelo de uso residencial y
recreativo.
Raza (2002) señaló que las principales fuentes de contaminación en Villa
de la Paz son los jales, las presas y los depósitos de escorias. A partir de estas
fuentes, la contaminación ha sido dispersada por el viento en direcciones sur-norte
y noroeste-sureste y por escorrentía en dirección oeste-este.
Por otra parte, se ha comprobado que existen riesgos en la salud de las
poblaciones humanas de la zona, por la exposición a metales pesados y As
(Yáñez et al., 1997; Calderón et al., 1998; Carrizales et al., 1999; Díaz Barriga,
1999; Mejía et al., 1999; Yáñez et. al., 2003).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En relación con la vida silvestre y su exposición a metales pesados, sólo
existe en la zona un estudio preliminar en el que se identificaron algunas plantas
acumuladoras de As y metales pesados como Brickellia veronicaefolia, Flaveria
oppositifolia, Solidago scabrida y Viguiera dentata, en las cuales se encontró
acumulación de As, Cu y Pb en raíces, hojas y tallo (Briones, comunicación
personal).
HIPÓTESIS
Las concentraciones de As, Cu, Pb y Zn en la zona de Villa de la PazMatehuala representan un riesgo para las comunidades vegetales, el cual se
puede manifestar a través de la estructura de la vegetación.
OBJETIVOS
Objetivo general:
Evaluar el riesgo ecológico en la zona minera de Villa de la Paz-Matehuala,
por la exposición a As, Cu, Pb y Zn en las comunidades vegetales.
Objetivos particulares:
•
Determinar las concentraciones de As, Cu, Pb y Zn en muestras de suelo.
•
Determinar las concentraciones de As, Cu, Pb y Zn en raíces de plantas de
la zona.
•
Evaluar la estructura de las comunidades vegetales en dos tipos de
vegetación de la zona:
a) Matorral Desértico Rosetófilo
b) Matorral Desértico Micrófilo
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
ANTECEDENTES
Para evaluar el efecto de los diferentes metales pesados y arsénico en la
biota de sitios mineros o de sitios contaminados en general, se recurre a la
Evaluación de Riesgo Ecológico (ERE).
De forma general, la ERE puede ser definida como un proceso utilizado
para valorar de forma cualitativa y/o cuantitativa la posibilidad de que un potencial
efecto ecológico adverso ocurra o este ocurriendo, como resultado de la
exposición a los contaminantes (USEPA, 1991; Suter 11, 1993; USEPA, 1998;
Mukhtasor et al., 2004). Su propósito es contribuir a la protección y manejo del
ambiente a través de la evaluación de los efectos en los ecosistemas, derivados
de las actividades humanas (Suter 11, 1993; Serveiss, 2002).
La ERE puede utilizarse en los diferentes niveles de organización biológica
(individuo, población, comunidades y ecosistemas) (Suter 11, 2005). Autores como
Suter II (1993) Y Newman y Unger (2003), recomiendan la selección de niveles de
organización superiores, aunque lo ideal es utilizar tanto niveles inferiores como
superiores, ya que esto determinará de manera específica los receptores
ecológicos y la relación de los efectos en los diferentes niveles. En dependencia
del nivel de organización biológica a evaluar, serán los atributos que se pueden
considerar (Cuadro 3).
La ERE se ha utilizado comúnmente para ambientes acuáticos, con una
gran variedad de contaminantes y valorando diversos efectos. Algunos trabajos
relevantes de ERE son por: metales (Kadlec, 2000; Johnson et al., 2003; USDA
Forest Service, 2004), disruptores endócrinos (Hutchinson et al., 2000) y
plaguicidas (Sullivan y Sullivan, 2003).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 3. Atributos que se pueden estudiar de acuerdo con el nivel de organización
biológica para realizar la evaluación de riesgo ecológico.
Nivel
Atributos
Adaptación,
Individuo
crecimiento,
curva
de
tolerancia,
alteraciones
macroscópicas.
Densidad, relación edad/tamaño, natalidad, mortalidad, dispersión,
Población
ciclos de vida, patrones de conducta, competencia intraespecifica,
estructura de edades, distribución.
Riqueza, especies dominantes, diversidad, abundancia, disposición
Comunidad
espacial, predominio, interacciones, relaciones tróficas.
(Miller, 1994; Odum, 2000; Mejía et al., 2001; Smith y Smith, 2001)
Los
efectos
reportados
en
la
vegetación
por
diferentes
contaminantes
(PNUMA/IPCS, 1999) se pueden clasificar en:
a)
Molecular-Bioquímicos: cambios en la actividad enzimática, activación
y supresión de rutas metabólicas y mutación del ADN.
b)
Molecular-Fisiológicos: respiración, excreción, fotosíntesis, balance
iónico, balance osmótico, fijación de nitrógeno, fotosíntesis.
c)
Molecular-Morfológicos: deformidad, cambios histológicos en células y
tejidos.
d)
En individuo. Alteración del crecimiento, desarrollo, capacidad de
recuperación y reproducción.
e)
En poblaciones. Alteración de la densidad, de la estructura de edades,
de la relación mortalidad-natalidad y cambios en la distribución.
f)
En comunidades y ecosistema. Extinción de especies, cambios en la
composición de las especies, cambios en la diversidad y predominio
de las especies.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En particular, para los metales pesados que se evaluaron en este estudio
(As, Cu, Pb y Zn) se han reportado los siguientes efectos adversos:
Arsénico
De acuerdo con Eisler (1988a), los efectos fitotóxicos que provoca el As
son: marchitez, clorosis, deshidratación, mortalidad e inhibición de la fotosíntesis.
El mismo autor reporta que estos efectos se presentan a concentraciones en suelo
de 25 a 85 mg/kg.
Las mayores concentraciones de As se han registrado en plantas que
crecen en sitios con residuos mineros (gramíneas 1480 mg/kg, herbáceas 1260
mg/kg); áreas tratadas con As (gramíneas 0.5-60,000 mg/kg; arbóreas 6.8-15
mg/kg); cerca de áreas mineras y fundidoras (herbáceas 1.6 mg/kg; arbórea 22
mg/kg); así como en áreas con alta actividad geotermal (herbáceas 20-1060
mg/kg) (Eisler,1988a; Suter 11,1996; Efroymson et al., 1997; Watson et al., 1999).
Cobre
Entre los principales efectos que se han reportado se puede mencionar:
disminución del crecimiento de la planta, clorosis en hojas e inhibición de la
prolongación y ramificación de raíces, lo que reduce la habilidad de las plantas
para explorar el suelo en busca de agua y nutrientes (Suter 11, 1996; Efroymson et
al., 1997).
El cobre se considera fitotóxico cuando en las hojas se encuentran
concentraciones mayores a 10-12 mg/kg. En suelo se consideran fitotóxicas
concentraciones mayores a 60 mg/kg. En plántulas de ciertas especies de pino
(Pinus spp.) la exposición a concentraciones de 40 I-Ig Cu/L provoca un daño en
las raíces. Concentraciones mayores de 400 I-Ig Cu/L inhiben completamente el
crecimiento de las raíces (Eisler, 1998; Watson et al., 1999).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Plomo
Los efectos fitotóxicos reportados para el Pb son inhibición del crecimiento
de las plantas, reducción de la fotosíntesis, reducción de la mitosis y reducción la
absorción de agua (Efroymson et al., 1997). Se ha observado que concentraciones
de 500 mg/kg en suelo reducen en un 87% la germinación de Cassia spp. En
concentraciones < 46 mg/kg en suelo no hay una reducción de la tasa de
germinación, sin embargo en concentraciones de 12 a 312 mg/kg existe evidencia
de algunos otros efectos adversos (Eisler, 1988b; Watson et al., 1999).
Zinc
Entre los principales efectos reportados para zinc están: clorosis, necrosis y
bajo crecimiento de las plantas (Suter 11, 1996; Efroymson et al., 1997). En el caso
de plantas terrestres, se ha reportado muerte a concentraciones en suelos que
excede los 100 mg/kg o cuando dentro de la planta excede los 178 mg/kg. Entre
los efecto fitotóxicos reportados esta la reducción de la tasa fotosintética a
concentraciones >178 mg/kg;
sin
embargo,
también
se
pueden
generar
alteraciones en el crecimiento, desarrollo y reproducción. Los niveles basales
registrados en hojas son de 60 mg/kg (Eisler, 1993; Watson et al., 1999).
Mecanismos de fitoresistencia a metales
La presencia de metales pesados en altas concentraciones ha inducido un
desarrollo de mecanismos de resistencia en las plantas; los cuales son evasión y
tolerancia (Cervantes y Moreno, 1993; Ginocchio y Baker 2004; Ghosh y Singh,
2005).
La evasión es la capacidad de las plantas para prevenir una captación
excesiva del metal, esta puede ser por: a) alteración de la permeabilidad de la
membrana celular; es decir, un cambio en la composición y arreglo de la
membrana lo cual puede prevenir la difusión pasiva de los iones metálicos; b)
cambios en la capacidad de la pared celular para unir metales en raíces; c)
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
incremento en la exudación de sustancias quelantes de metales (Cervantes y
Moreno, 1993; Memon et al., 2001; Ghosh y Singh, 2005).
La tolerancia es la capacidad de las plantas para enfrentarse con los
metales que se acumulan de manera excesiva en su organismo, esta puede ser a
través de: a) producción de compuestos intracelulares quelantes de metales; b)
alteración de patrones de compartamentalización, algunas plantas asignan el
exceso de metales a las hojas viejas y otras restringen el transporte de raíz a tallo
(Cervantes y Moreno, 1993; Memon et al., 2001; Ghosh y Singh, 2005).
Estudios en las comunidades
En cuanto a los efectos en el nivel de comunidad, se ha reportado que la
presencia de diferentes concentraciones de metales como Cd, Cu, Se y Zn tanto
en suelo como en agua, reduce la diversidad y la abundancia en las comunidades
(Kashem y Singh, 1999; Peplow, 1999).
El estudio de la diversidad y la abundancia de las especies se ha utilizado
comúnmente como indicador de la integridad biótica en diferentes tipos de
ecosistemas (Medellín et al., 2000; Mishra et al., 2004). Algunos estudios han
utilizado la diversidad y la estructura de las comunidades (vegetales y/o animales)
para demostrar el efecto de la exposición a algún contaminante como plaguicidas,
metales, herbicidas, desechos químicos, descarga de aguas residuales, entre
otros (Kashem y Singh, 1999; Vásquez et al., 1999; Niyogi et al., 2002; Ramadan,
2003; Sullivan y Sullivan, 2003; Fountain y Hopkin, 2004; Freitas et al., 2004).
Existen diferentes métodos para la comparación de la estructura de las
comunidades, los más utilizados para el evaluar el efecto de los contaminantes en
las comunidades son los índices de diversidad, similitud y los modelos de
abundancia-diversidad (Trett et al., 2000; Medellín et al., 2000; Moreno, 2001;
Ravera, 2001; Clements y Newman 2002; Whitaker et al., 2005). Debido a la
generalización en su uso, se han realizado diversos estudios enfocados
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
principalmente a evaluar la sensibilidad de estos índices y modelos para cada
grupo taxonómico en particular (Mouillot y Lepretre, 1999; Ravera, 2001; Niyogi et
al., 2002; Beisel et al., 2003).
El uso de la riqueza de especies (Mishra et al., 2004), curvas de especieárea (Keeley, 2003), índices de integridad biótica (Nichols et al., 2000), curvas de
rareza, también son utilizadas frecuentemente en este tipo de estudios (Medellín
et al., 2000).
En cuanto a estudios de vegetación que se han realizado en el Municipio de
Matehuala y zonas aledañas, están aquellos en los que se han visto aspectos de
uso de especies (González, 1991), de distribución de especies (Rzedowski, 1961;
Villa, 1975), de composición de especies (Rzedowski, 1961) Y estudios ecológicos
(Gómez, 1973; Bustos, 1978; Aldrete, 1981; Reyes et al., 1996; González, 2005).
Cada uno de estos estudios generó una lista de especies que se
encontraron en el área. Entre las especies más representativas, se tienen para el
matorral
desértico rosetófilo Agave lechuguilla,
Hechtia
glomerata,
Yucca
carnerosana y Oasylirion leiophyllum; para el matorral desértico micrófilo las más
representativas son Larrea tridentata, Flourensia cernua y Prosopis laevigata.
DESCRIPCiÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
Localización
La zona de estudio se localiza en los municipios de Villa de la Paz y
Matehuala, los cuales se ubican al norte del estado de San Luis Potosí y limitan
con el municipio de Cidral al norte, al suroeste con el municipio de Villa de
Guadalupe, al oeste con el de Catorce y al este con el estado de Nuevo León
(INEGI, 2002) (Figura 1).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
El sitio se localiza al este de la Sierra de Catorce, en la ladera este del cerro
"El Fraile". Las coordenadas geográficas son 1000 38' longitud oeste y 23 0 41'
latitud norte.
Villa de
Ver.
Figura 1. Localización de la zona de estudio
Fisiografía
La zona de estudio se localiza en la Provincia Fisiográfica Sierra Madre
Oriental, la cual abarca desde la parte norte del país, hasta el Eje Neovolcánico;
en esta provincia predominan los estratos de rocas sedimentarias marinas (del
Cretácico y del Jurásico Superior), entre las que dominan las calizas, en segundo
término areniscas y lutitas, las cuales son rocas arcillosas (INEGI, 2002).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
La zona se localiza en la Subprovincia Sierras y Llanuras Occidentales, la
cual comprende la mitad oeste de la Sierra Madre Oriental. Está delimitada al
occidente por la Sierra de Catorce, la cual es la de mayor importancia y magnitud,
su cumbre mayor es el cerro Grande, que alcanza 3180 msnm. La Subprovincia
comprende parte de los estados de Nuevo León, Tamaulipas y San Luis Potosí.
En este último ocupa una superficie de 21,510.22 km 2 y abarca los municipios de
Armadillo de los Infante, Cedral, Cerritos, Cerro de San Pedro, Guadalcázar,
Matehuala, Villa de Guadalupe y Villa de la Paz (INEGI, 1987; 1999; 2002).
En esta subprovincia predominan las sierras con rocas calizas, orientadas
en dirección norte-sur, entrelazadas con porciones cerriles, lo que provoca la
formación de llanuras cubiertas por aluvión, las cuales se encuentran entre los
2000 y 1500 msnm; hacia el sur afloran algunos cuerpos de rocas ígneas
intrusivas. En la porción que corresponde al estado de San Luis Potosí, dominan
las sierras y llanuras, aunque hay zonas de lamerías, bajadas y valles, los cuales
son en su mayoría de origen sedimentario y aluvial (INEGI, 1987; 1999; 2002).
Clima
Los climas predominantes en la zona de estudio son: a) semiseco templado
[BS 1 kw(x')], con lluvias en verano, con una temperatura media anual entre 12° y
18° C, la temperatura media del mes más frío es entre _3° y 18° C, la precipitación
total anual es de 400 a 600 mm; b) seco templado [BS o kx'] con lluvias escasas
todo el año, la principal diferencia con el anterior es la precipitación total anual que
es de 300 a 400 mm y c) seco semicálido con lluvias en verano [BSohw(x')], la
temperatura media anual es entre 18° y 22° C, la temperatura del mes más frío es
entre _3° y 18° C, la precipitación total anual va de 300 a 500 mm (INEGI, 1989a;
1989b; 2002).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
De acuerdo con los datos meteorológicos registrados de 1961 a 1990 en la
estación meteorológica Matehuala (23° 40' latitud norte y 100° 39' longitud oeste y
con una altitud de 1677 msnm) del Servicio Meteorológico Nacional (SMN), la
precipitación promedio en la zona es de 510 mm, los meses con mayor
precipitación son de mayo a septiembre, en los cuales se presenta un 71 % de la
misma, la temperatura promedio del mes más frío es de 13.5° C y la del mes más
calido es de 23° C (Figura 2).
45~------------------------------------~90
40
80
35
70
~~
oo~
~
25
~
50
~~
~R
E
~
15
30
10
20
5
10
~
O
e
'o
.~
'5
~
o..
O
Ene Feb Mar Abr May Jun
Jul
Ago Sep Oct Nov Dic
Tem peratura (OC)
-+- Precipitación (mm)
Figura 2. Temperatura y precipitación promedio de 1961 a 1990 de la estación
meteorológica Matehuala (23° 40' latitud norte y 100° 39' longitud oeste y 1677
msnm).
Geología
La zona de estudio se conformó a finales del periodo Cretácico y principios
del Cenozoico, durante este último se dieron una serie de intrusiones ígneas que
causaron el metamorfismo y mineralización de la zona. En el área predominan
rocas sedimentarias como calizas del Cretácico, caliza-Iutita del Cretácico y del
Jurásico; conglomerados del Cuaternario, además de algunas intrusiones de roca
ígneas intermedias del Terciario (INEGI, 2002).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Existen en la zona yacimientos minerales metálicos de Au y Ag, los cuales
son de origen hidrotermal y se produjeron por la mineralización e intrusión de
cuerpos ígneos en rocas calizas y calizas-arcillosas del Jurásico y Cretácico; así
como yacimientos de Pb, Cu y Zn formados por intrusiones de cuerpos de
granodiorita, granito y diorita a rocas calcáreas y calcáreo-arcillosas del Jurásico y
Cretácico (INEGI, 1977; 1978; 2002).
Suelo
El tipo de suelo predominante en la zona es el Xerosol cálcico y el Xerosol
háplico, los cuales son de color claro y de profundidad moderada, de origen aluvial
en la zona del valle y coluvioaluvial en las laderas. Estos suelos tienen un pH que
varía de neutro a ligeramente alcalino, con altos contenidos de sales y por lo
general se encuentran asociados a Regosoles (INEGI, 1979; 1982; 2002).
Existen también, aunque en menor medida, suelos como: Leptosol (suelos
poco profundos, con pH ligeramente alcalino), Leptosol con Regosol calcárico
(suelo poco profundo, claro, rico en materia orgánica y carbonatos), Leptosol
asociado con Rendzina (suelos poco profundos, arcillosos, desarrollados sobre
material calcáreo) y Luvisol crómico (suelo con alto contenido de materia orgánica
y pH ácido) (INEGI, 1979; 1982; 2002).
Vegetación
Los principales tipos de vegetación en la zona son el matorral desértico
micrófilo, el matorral desértico rosetófilo y el pastizal gypsófilo (INEGI, 2002).
El matorral desértico micrófilo se caracteriza por tener elementos arbustivos
con hojas o folíolos de tamaño reducido, se establece generalmente en planicies y
suelos de aluvión (INEGI, 2002). Los géneros y especies características son:
Boute/oua gracilis, Buch/oe dacty/oides, Ce/tis sp., Condalia sp., F/ourensia
cernua, Koeberlinia sp., Larrea tridentata, Lycium sp., Opuntia /eptocaulis, O.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
leuchotricha,
O.
rastrera,
Prosopis laevigata y
Yucca
filifera
(Rzedowski,
1961,1978; INEGI, 2002).
El matorral desértico rosetófilo se caracteriza por el predominio de especies
arbustivas con hojas largas y angostas, agrupadas en forma de roseta. Entre las
especies dominantes se encuentra Agave lechuguilla, A. striata, Euphorbia
antisyphilitica, Hechtia glomerata, Parlhenium argentatum, P. incanum y Yucca
carnerosana (Rzedowski, 1962,1978; INEGI, 2002).
Actividades económicas
Las principales actividades económicas que se realizan en la zona son
minería, producción de cosechas, producción animal y turismo. En el Cuadro 4 se
presenta con mayor detalle cada una de estas actividades (INEGI, 2005b).
Cuadro 4. Principales actividades económicas en los municipios de Matehuala y Villa de
la Paz.
Actividades
Descripción
Producción de
Cultivo de maíz (11,073 ha), alfalfa (413 ha), avena
cosechas
Matehuala
a
Producción
animal
(193 ha).
Ganado caprino (19,687 nc), bovino (6,056 nc),
porcino (5,332 nc), equino (4,877 nc), ovino (2,251 nc)
b
y aves (353,810 nc).
Turismo
e
Minería
d
Con 18 establecimientos y 558 cuartos de hotel.
Producción de Ag (48,613.00 t), Cu (15,906.00 t) oro
(846.60 t), Zn (100 t), Pb (20 t).
Villa de la Paz
Producción
animal
Con ganado caprino (2,698 nc) equino (413nc),
bovino (292 nc), porcino (218 nc), ovino (44nc), aves
b
(1126 nc).
Producción de
cosechas
Cultivos con semillas mejoradas (20 ha).
a
Fuente: INEGI 2005b, 2005c.
a. Principales cultivos durante el año agrícola 2002/2003; b. ganados principales al 31 de
diciembre de 2004 (nc: número de cabezas); c. establecimientos de hospedaje al 31 de
diciembre de 2004; d. principales minerales extraídos por volumen de producción del año
2004.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
METODOLOGíA
El esquema general de la metodología de evaluación de riesgo ecológico
que se siguió para analizar el efecto de los metales (Cu, Pb y Zn ) y As, sobre las
comunidades vegetales de la zona minera de Villa de la Paz se presenta en la
Figura 3.
DESCRIPCIÓN
DEL SITIO
·Visita al sitio
•Tipos de vegetación
·Sitios de referencia
EVALUACIÓN DE LA
CONTAMINACIÓN
AMBIENTAL
·Selección
especies
de
·Cuantificación
de metales
EVALUACIÓN DE LA
EXPOSICIÓN
EVALUACIÓN DE
EFECTOS
ECOLÓGICOS
CARACTERIZACIÓN
DE RIESGO
Figura 3. Esquema general de la metodología de evaluación de riesgo ecológico utilizada
en la zona minera de Villa de la Paz-Matehuala.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Criterios de selección de sitios
Dentro del distrito minero se identificaron los tipos de vegetación: matorral
desértico rosetófilo (MOR) y matorral desértico micrófilo (MOR); en cada uno se
seleccionó un sitio de muestreo. La elección de estos sitios se hizo considerando
las áreas con mayor concentración de metales y arsénico, de acuerdo con el
trabajo de Raza (2002) (Anexo 2).
El sitio seleccionado en el matorral desértico rosetófilo (MOR) (23 0 40' 15.7"
N Y 100 0 43' 11.2" O) se localiza en la ladera baja del cerro El Fraile, en donde se
ubica la mina La Cobriza (Figura 4).
Figura 4. Aspecto general del sitio seleccionado en el matorral desértico rosetófilo en la
zona impactada.
Figura 5. Aspecto general del sitio seleccionado en el matorral desértico micrófilo en la
zona impactada.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
0
0
El sitio del matorral desértico micrófilo (MDM) (23 40' 17.5" N Y 100 39'
37.9" O) se localiza en la parte del valle (Figura 5). Las características generales
de estos sitios se resumen en el Cuadro 5.
Para asegurar que las posibles diferencias encontradas se pudieran
relacionar con la presencia de los contaminantes, para cada tipo de vegetación se
seleccionó un sitio con semejante exposición, relieve, litología, altitud y condición.
(Cuadro 5 y 6) (USEPA, 1994).
Cuadro 5. Características generales de los sitios seleccionados en la zona impactada por
actividades mineras en Villa de la Paz - Matehuala.
Matorral Desértico Rosetófilo
Matorral Desértico Micrófilo
Metales
As: 100 - 3400 mg/kg
Pb: 400 - 2600 mg/kg
As: 100 - 3400 mg/kg
Pb: 400 - 2600 mg/kg
Exposición
Este
Cenital
Relieve
Ladera
Planicie
Litología superficial
Sedimentaria
Sedimentaria
Altitud (m)
1895
Abierto
a
recolectores
1598
Cercado y sin acceso a
ganado
Condición
ganado
y
La zona de referencia seleccionada se localiza en la misma cadena
montañosa (Sierra de Catorce) que el cerro del Fraile, cercana a los poblados de
El Guerrero y La Palma, aproximadamente a 10 km al sur de la zona impactada
(Figura 6).
En esta zona se seleccionaron dos sitios: uno en el matorral desértico
0
0
rosetófilo (23 33' 47.6" N Y 100 41' 14.2" O), que se localiza en la ladera baja del
cerro Calabacillas (Figura 7) cercano a el poblado El Guerrero; y el otro en el
0
0
matorral desértico micrófilo (23 35' 48.8" N Y 100 39' 19.1" O) en el valle cercano
a la población de La Palma (Figura 8). Las características generales de estos
sitios se muestran en el Cuadro 6.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Figura 6. Localización de los dos sitios en la zona impactada por la actividad minera
(zona impactada) y de los dos sitios en la zona de referencia. MDR: matorral
desértico micrófilo, MDM: matorral desértico micrófilo. Los rombos representan
los
sitios
seccionados
en
la
zona
problema
y
triángulos
los
sitios
seleccionados en la zona de referencia.
Cuadro 6. Características de los sitios seleccionados en la zona de referencia por tipo de
vegetación.
Matorral Desértico Rosetófilo
Matorral Desértico Micrófilo
Exposición
As: 12 mg/kg
Pb: 78 mg/kg
Este
As: 12 mg/kg
Pb: 78 mg/kg
Cenital
Relieve
Ladera
Planicie
Litología superficial
Sedimentaria
Sedimentaria
Altitud (m)
1674
1401
Condición
Abierto
a
recolectores
Metales
ganado
Y Cercado
ganado
y
sin
acceso
a
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Figura 7. Aspecto general del sitio de referencia en el matorral desértico rosetófilo.
Figura 8. Aspecto general del sitio de referencia en el matorral desértico micrófilo.
Muestreo de vegetación
En cada uno de los sitios seleccionados se llevó acabo los muestreos de
vegetación y suelo, entre los meses de mayo y junio del 2004. El muestreo se
realizó a través del método de cuadrantes centrados en un punto (MuellerDombois y Ellenberg, 1974). Este método consiste en trazar una línea recta y a lo
largo de la misma se ubican puntos de muestreo y cada uno es el centro de cuatro
cuadrantes al ubicar otra línea perpendicular a la primera. En cada cuadrante se
registra la distancia del punto central al individuo más cercano, la especie y su
área basal (Figura 9).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
•
I
.
,,/'
\,
Trayecto
\ "
•
!DI
\
I
IV \: I
1"
--~.~--------~,.~-~--_-_-------------,~'T.\~--------~.~----~.'-----7)
;
4&
"
'"-o
I
,.""
- ..
•
4&
\
I!II
8''-
III :
:
•
I
I
I
.
II
Figura 9. Esquema del método de muestreo cuadrantes centrados en un punto (de
acuerdo con Brower et al. 1998).
Previo al uso del método de cuadrantes centrados en un punto, en cada
sitio se identificó el número de estratos (en el MOR se identificaron los estratos
herbáceo y arbustivo, en el MOM se identificaron los estratos herbáceo, arbustivo
y sub-arbóreo); posteriormente se trazó el trayecto de forma perpendicular a la
pendiente, en general en dirección sureste-noreste. Lo anterior se realizó para
cada uno de los estratos identificados.
La distancia entre punto y punto de muestreo en el trayecto se determinó
por la distancia de las especies es decir, una especie registrada en un cuadrante
no puede ser cuantificada en el siguiente cuadrante (Mueller-Oombois y Ellenberg,
1974).
En cada sitio se dispusieron tres líneas de muestreo. Con los datos
recopilados, para cada especie se obtuvo la frecuencia, área basal, densidad y
valor de importancia de las especies.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Curvas riqueza-esfuerzo
En cada uno de los sitios de estudio se realizó una curva de riqueza-esfuerzo,
a través de la cual se confirmó el número mínimo de puntos a muestrear (20), para
asegurar una adecuada representatividad de las especies en las comunidades
estudiadas (Franco et al., 1989; Brower et al., 1998).
En cada sitio se realizaron tres trayectos con una longitud promedio de 20
m, esta longitud se determinó con base en el criterio de registrar por lo menos diez
individuos de la misma especie (Aldrete, 1981).
Además de acuerdo con Martínez (1960), Becerra (1971) y Villa (1975) la
longitud óptima de los trayectos en los métodos de línea es de 20 m, con esto se
asegura una menor variabilidad y la detección de un mayor número de especies.
Cottam y Curtis (1956) recomiendan tener un mínimo de veinte puntos de
muestreo.
Con los datos obtenidos se evaluaron los siguientes atributos: a) composición
florística (catálogo de especies); b) riqueza (número de especies); c) abundancia
(número de individuos de cada especie en el área); d) diversidad (riqueza
ponderada por la equidad o el número de individuos entre las especies) y e) valor
de importancia (dominancia de especies) para cada sitio.
La diversidad se estimó a través del índice de Shannon-Wiener, este atributo
se determinó para cada sitio y por estrato:
H' = -
f
i=!
Ni ln(NiJ
N
N
En donde H' = diversidad, N = número de individuos en la muestra, Ni = número
de individuos de la especie i en la muestra (Franco et al., 1989).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Este índice es sensible a especies raras y es independiente del tamaño de
la muestra, por esto es el más recomendado para aspectos de ecotoxicología
(Clements y Newman 2002).
El Valor de Importancia (VI) de cada especie se estimó de acuerdo a la
siguiente ecuación:
VI = Frecuencia relativa + Area basal + Densidad relativa
En donde: Frecuencia relativa= número de veces que aparece una especie en la
muestra en relación con el número total de individuos por estrato; Área basal=
diámetro de la base de cada especie; Densidad relativa= número de individuos de
una especie en la muestra total en relación con el número total de individuos por
estrato (Brower et. al., 1998; Smith y Smith, 2001).
Con este valor se determinaron las especies más frecuentes y/o que
ocupan la mayor parte del espacio disponible en la comunidad (Smith y Smith,
2001). Para su calculó se consideró una superficie de una hectárea.
Muestreo de suelo
Se realizó un muestreo de suelo en cada uno de los sitios seleccionados,
con la finalidad de cuantificar As, Cu, Pb y Zn. Las muestras se recolectaron en la
misma línea de los cuadrantes que se utilizó para el muestreo de vegetación,
dentro de ellas se establecieron cinco puntos cada cinco metros, empezando
desde el origen de la línea (O m) hasta los 20 m, para tener un total de cinco
puntos por línea (Malina et al., 1991). En cada punto se extrajeron bloques de 10
cm 3 de suelo con una pala y se colocó en una bolsa de polietileno debidamente
etiquetada (Figura. 10).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Om
Trayecto
5m
10 m
15 m
....I...-_ _ _ _---'-_ _ _ _----'_ _ _ _ _....I...-_ _ _ _
10cm
~
I
H
10cm
Figura 10. Esquema de la toma de muestras en cada trayecto.
Los suelos se secaron en una estufa a una temperatura de 40°C ± 5, por
aproximadamente 24 horas. Una vez secas las muestras se tamizaron con una
malla de 600 I-lm, para homogeneizar el tamaño de partícula.
Digestión ácida de suelo
Con el propósito de cuantificar el contenido de metales, las muestras de suelo
se sometieron a un proceso de digestión ácida. La digestión se realizó en un horno
de microondas (CEM MDS-2000) con ácido nítrico (HN0 3 ). Para ello se pesó 0.1 g
de cada muestra de suelo por duplicado; se añadieron 10 mi de HN0 3 al 50%. Las
condiciones seleccionadas fueron: 100% de potencia, 80 psi de presión, en un
tiempo de 60 minutos. Una vez digeridas se enfriaron por 1 hora en un cuarto frío;
se filtraron con papel Whatman Num. 1, Y se recibieron en tubos de polipropileno.
El digerido se llevó a 25 mi con agua desionizada.
Muestreo de raíces
Se realizó un muestreo de raíces de plantas para determinar su contenido
de metales, para lo que se seleccionaron individuos de cuatro especies de plantas
para cada tipo de vegetación. La selección se hizo tomando en cuenta su
presencia, tanto en el sitio contaminado como en el de referencia, además del
valor de importancia obtenido en el análisis de la estructura (ver más adelante).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Las especies seleccionadas del matorral desértico rosetófilo fueron:
Jatropha dioica, Karwinskia mollis, Agave lechuguilla y Oyssodia acerosa; del
matorral desértico micrófilo se seleccionaron: Jatropha dioica, Larrea tridentata,
Parthenium incanum y Zinnia acerosa.
De cada una de estas especies se recolectaron cinco individuos. En el caso
de Oyssodia acerosa, dado que sus raíces son muy pequeñas, se recolectaron
diez individuos y con sus raíces se hizo una muestra compuesta. Todas las
plantas recolectadas se extrajeron por completo, se elimino la parte aérea (follaje)
y la raíz se colocó en bolsas de polietileno debidamente etiquetadas para su
traslado.
Lavado de raíces
Cada raíz recolectada se enjuagó primero con agua corriente, hasta
eliminar los residuos del suelo con un cepillo de plástico; luego se lavaron con
agua desionizada y se cortaron en trozos pequeños. Posteriormente se realizó
otro lavado a cada una de las muestras, con diversas soluciones: agua
desionizada, solución de extran al 1%, solución 0.01 N de ácido nítrico (HN0 3 ),
solución 1 mM de cloruro de calcio (CaCb), solución 0.1 N de hexametafosfato
de sodio (Na2(Na4P6018)), con la finalidad de eliminar las partículas de suelo
adheridas a la superficie de las raíces (Anexo 3, para preparación de
soluciones). Posteriormente, las muestras se secaron en una estufa a una
temperatura de 50° C por una semana. Finalmente, se realizó una pulverización
en un molino analítico "Wiley" (Cole-Parmer) con cuchillas de acero inoxidable, el
material fue recolectado en tubos de polipropileno de 15 mI.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Digestión ácida de raíces
Las raíces se sometieron a una digestión ácida, con la finalidad de eliminar
la materia orgánica y mineralizar los metales por medio de oxidación (Hershey et
al., 1988). Para ello se pesaron 0.2 g de la muestra pulverizada en un vaso de
precipitado de 100 mi; se agregaron 5 mi de HN0 3 concentrado y 0.5 mi de ácido
perclórico (HCI0 4 ), se cubrió el vaso con un vidrio de reloj y se dejó reposar toda
la noche. Posteriormente se colocó el vaso en una placa de calentamiento a una
temperatura aproximada de 80 c C. Cuando cesaron los vapores rojos, y la solución
perdió la turbidez, se retiró el vidrio de reloj. Se llevaron a sequedad, se removió el
vaso y se dejó enfriar. Se añadieron 5 mi de agua desionizada y se analizaron por
espectrofotometría de absorción atómica.
Cuantificación de metales pesados
La cuantificación de los metales pesados se realizó por Espectrofotometría de
Absorción Atómica (EAA). El Pb se cuantificó por horno de grafito en un
espectrofotómetro de absorción atómica (Perkin Elmer 3110 con horno de grafito
HGA-600). Para cuantificar As se utilizó un espectrofotómetro AAnalyst 100 con
inyector de flujo FIAS 100. En el caso de Cu y Zn se utilizó un espectrofotómetro
Varian Spectra AA 220.
Los límites de detección para los elementos analizados en estos equipos
fueron: 0.001 mg L- 1 para As, 0.03 mg L- 1 para Cu; 0.00065 mg L- 1 para Pb y 0.01
mg L- 1 para Zn. Como control de calidad se analizaron Materiales Estándares de
Referencia (SRM por sus siglas en inglés) certificados por el Instituto Nacional de
Estándares y Pruebas de los Estados Unidos (NIST por sus siglas en inglés). Los
SRM empleados fueron SRM 2710 para elementos traza en suelos y SRM 1547
para plantas.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Análisis estadístico
Para evaluar las posibles diferencias en la composición florística de los
sitios, se realizó una prueba de chi-cuadrada (X2 ) mediante una tabla de
contingencia de 2 x 2, para la cual se utilizó el número de especies presentes sólo
en el sitio contaminado, el número especies presentes sólo en el sitio de
referencia y el número de especies que se registraron en ambos sitios, es decir,
las especies compartidas (Margalef, 1981).
Para hacer una comparación de los índices de diversidad se utilizó una
prueba de t-student modificada (Zar, 1999). El nivel de significancia utilizado fue
de 0.05 a dos colas.
Para comparar las comunidades de los sitios impactados contra los de
referencia, se realizaron modelos matemáticos de abundancia-diversidad. Para
verificar el ajuste de los modelos a los datos obtenidos en campo, se utilizó la
prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-Smirnov, con una significancia de
0.05. Los modelos probados fueron: geométrico, lag normal, logarítmico y vara
rota.
Para observar el comportamiento de las concentraciones de metales en
suelo y plantas se empleó estadística descriptiva. Las comparaciones entre las
concentraciones de suelo se realizaron por medio de la prueba de t-student y para
comparar las concentraciones de metales en las raíces se utilizó una U-MannWhitney. Las concentraciones de los diferentes metales presentes en las raíces se
analizaron por la prueba de Kruskal-Wallis. En todas las pruebas se estableció un
nivel de significancia de 0.05.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
RESULTADOS y DISCUSiÓN
La presencia de metales pesados en el ambiente genera una serie de
efectos adversos en la biota, la severidad de los mismos dependerá del metal, su
concentración y el tiempo de exposición. Esos efectos pueden reflejarse en el
comportamiento y funcionamiento de los ecosistemas (Freitas et al., 2004).
En la zona de Villa de la Paz, se ha demostrado que existe contaminación
por As, Cu, Pb y Zn en agua, suelo y sedimento (Raza, 2002).
Debido a la importancia que tienen las comunidades vegetales para el resto
del ecosistema, principalmente como la base de la productividad (Smith y Smith,
2001), es fundamental determinar los impactos y efectos en la vegetación de la
zona. Así podrían tomarse medidas para evitar un desequilibrio en los
ecosistemas.
Los resultados del presente trabajo, son evidencia del impacto que han
causado los metales pesados y el As derivados de la actividad minera en la
vegetación.
Concentración de metales en suelo
En el Cuadro 7 se presentan las concentraciones de los metales analizados
en las muestras de suelo del matorral desértico rosetófilo. Se puede observar
(Figura 11) que las concentraciones del sitio impactado fueron mayores que las
del sitio de referencia (p<0.05). En el caso del As fueron 13 veces más altas, para
Cu 14 veces, para Pb cuatro veces y para Zn tres veces más que en el sitio de
referencia.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 7. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn en los sitios impactado y de
referencia del matorral desértico rosetófilo.
Impactado
As
Cu
Pb
Zn
Media
222.1*
231.9*
204.3*
175.4*
D.S.
Media
± 53.1
46.8
± 55.7
16.3
± 80.1
16.8
± 35.9
57.7
D.S.
±17.4
±2.4
± 2.6
± 11.3
Referencia
* p< 0.05, D.S.= desviación estándar.
300.---~----------~--------~----------~---.
As
o Cu
[', Pb
• Zn
D
*
!
200
100
OL---~----------~--------~----------~--~
Impactado
Referencia
Sitio
Figura 11. Concentraciones de metales (Cu, Pb y Zn) y As en suelo de los sitios
impactado y de referencia del matorral desértico rosetófilo.*p < 0.05.
En el caso del matorral desértico micrófilo las concentraciones de suelo
(Cuadro 8) del sitio impactado fueron evidentemente mayores que en el sitio de
referencia, así se encontró que el As fue 345 veces más alta, el Cu 27 veces, el
Pb fue 52 veces y el Zn fue 40 veces más que en el sitio de referencia. Se
encontró que existe una diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) entre el
sitio impactado y el de referencia (Figura 12).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 8. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn en el sitio impactado y el de
referencia del matorral desértico micrófilo.
As
Cu
Pb
Zn
Media
7902.6*
703.7*
1228.2*
3513.5*
D.S.
± 4259.8
± 226.3
± 271.4
± 1501.1
Media
23.0
25.6
23.5
87.3
D.S.
± 4.9
± 1.6
± 4.5
± 43.9
Impactado
Referencia
•
p< 0.05. D.S.= desviación estándar .
12000
D As
o Cu
o
Pb
Zn
D As
o Cu
o
Pb
Zn
120
•
•
8000
80
*
4000
*
~
~
40
Impactado
Referencia
Sitios
Figura 12. Concentraciones de metales (Cu, Pb y Zn) y As en suelo de los sitios
impactado y de referencia del matorral desértico micrófilo.*p < 0.05.
Las diferencias registradas en las concentraciones de metales entre los
sitios impactados y los de referencia, vienen a confirmar el impacto de la actividad
minera reportado por Raza (2002).
En lo que se refiere a los sitios contaminados, en el matorral desértico
micrófilo se registraron mayores concentraciones que en el matorral desértico
rosetófilo, estas diferencias se pueden explican por la ubicación topográfica de los
sitios. Como se mencionó en la sección de metodología, el sitio del matorral
desértico rosetófilo se encuentra sobre la ladera del Cerro "El Fraile" lo que
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
favorece el movimiento por escorrentía de los metales y As hacia las zonas bajas.
El sitio del matorral desértico micrófilo se encuentra en el valle, lo que
probablemente explica el porque se registró una mayor concentración de los
metales y As analizados. Estos resultados coinciden igualmente con lo registrado
por Raza (2002), pues en las zonas de ladera registró menores concentraciones
(As 731 mg/kg; Cu 206 mg/kg; Pb 433 mg/kg y Zn 2351 mg/kg) comparadas con
las zonas del valle (As 10459 mg/kg; Cu 1023 mg/kg; Pb 1560 mg/kg y Zn 5205
mg/kg).
En cuanto a las concentraciones que se registraron en la zona de
referencia, estas se encontraron dentro de las registradas por algunos autores
como basales (As 1-40 mg/kg; Cu 1-140 mg/kg; Pb 10-70 mg/kg; y Zn 5-125
mg/kg) (Cervantes y Moreno, 1999; Kashen y Singh, 1999; Kabata-Pendias y
Pendias, 2001).
Concentraciones de metales en raíces
Las concentraciones de As, Cu, Pb y Zn encontradas en las raíces de las
diferentes especies seleccionadas en el matorral desértico rosetófilo y en el
matorral desértico micrófilo se encuentran en los Cuadros 9 y 10.
Cuadro 9. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn, en las raíces de las especies
seleccionadas del matorral desértico rosetófilo.
Impactado
As
Karwinskia mollis
Agave lechuguilla
Cu
Pb
Referencia
As
Cu
Pb
2.1
2
0.4
(0.7-2.3) (0.2-2.7) (0.3-0.5)
Zn
5.5
(4.5-7)
1.5
1.8
0.3
(1.4-1.9) (1.5-2.7) (0.1-0.4)
Zn
7.9
(5-14.1)
1.1 *
4.5*
1.4*
(0.8-1.6) (3.2-6.1) (0.6-3.6)
7.9
(6.4-13)
0.5
2.8
0.6
(0.1-1.0) (2.2-3.5) (0.4-0.6)
8.5
(5.7 -13)
Jatropha dioica
3.0*
6.8*
0.7
38.4*
0.8
2.8
0.4
9.4
(1.1-4.7) (3-10.5) (0.2-2.0) (13.5-52) (0.1-1.1) (2.5-4.7) (0.2-1.0) (7.5-14.7)
Dyssodia acerosa
1.1
11.3
2.1
16
0.7
10
1
22.3
Los valores representan la mediana (rango). Para Dyssodia acerosa no se presenta el
rango porque se analizó una muestra compuesta. * p < 0.05 con respecto al sitio de
referencia para la misma especie.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 10. Concentraciones (mg/kg) de As, Cu, Pb y Zn en las raíces de las especies
seleccionadas del matorral desértico micrófilo.
Impactado
Larrea tridentata
Jatrapha dioica
Parlhenium incanum
ilnnia acerasa
As
2.1*
(1.4-14.1)
30.4*
(1.8-44.0)
5.8*
(3.2-6.2)
10.7*
(1.3-32.1)
Cu
8.6*
(8-18.1)
10.0*
(8.5-18.8)
14.8*
(9.5-19.7)
10.8*
(8.2-20.5)
Pb
0.8*
(0.4-4.1)
2.3*
(1.4-3.2)
2.3*
(1.4-2.5)
1.9*
(0.7-2.6)
Referencia
Zn
17.0*
(12.7-129.2)
5.3
(5.0-6.2)
22.8*
(17.7-30.0)
377.5*
(307.5-422.5)
As
0.2
(0.1-0.7)
1.1
(1.0-1.4)
0.3
(0.2-0.5)
1.5
(0.8-2.3)
Cu
6.3
(3.9-7.4)
1.8
(1.5-2.0)
3.4
(2.5-3.6)
1.5
(1.5-7.2)
..
Pb
0.3
(0.2-0.5)
0.1
(0.02-0.3)
0.6
(0.4-0.7)
5.1
(2.8-5.6)
Zn
10.4
(8.9-20.5)
6.8
(4.5-7.7)
13.3
(10.7-17.5)
7.0
(5.2-8.5)
Los valores representan la mediana (rango). * p < 0.05 con respecto al SitiO de referencia
para la misma especie.
El objetivo de cuantificar el contenido de metales dentro de las raíces de las
plantas fue con el fin de determinar si se encontraban en forma biodisponible y por
consiguiente podían ser absorbidos por las plantas. Con base en los resultados
obtenidos, se puede decir que los metales estudiados son biodisponibles (Figura
13 y 14). Sin embargo, no todas las plantas absorben de igual forma.
En el matorral desértico rosetófilo, la especie Karwinskia mollis no presentó
diferencia entre el sitio impactado y el de referencia para ningún metal (p> 0.05),
en cambio para Agave lechuguilla y Jatropha dioica si se encontraron diferencias
(p<0.05) en cuenta a las concentraciones del sitio impactado y el de referencia (a
excepción de Zn en A. lechuguilla y Pb en J. dioica) (Figura 13). En las tres
especies se puede observar también que el metal que más se absorbió fue el Zn y
el que menos se absorbió fue el Pb, esto se explica si tomamos en cuanta que el
Zn es un elemento esencial para las plantas y que es uno de los elementos más
abundantes en la corteza terrestre. Por otro lado, el Pb es el elemento menos
móvil en el suelo (Kabata-Pendias y Pendias, 2001), lo que se refleja en el
resultado obtenido, pues fue el elemento que se absorbió en menor cantidad.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
45
o
As
D
Cu
Pb
Zn
30
Ol
~
Ol
E
15
1
*
:2
o
Referencia
Impactado
.f
*
:2
Referencia
Karwinskia mollis
I
:2
*
:2
.f
Referencia
Impactado
Agave lechuguilla
Impactado
Jatropha dioica
P<O.05 U-Mann-Whitney
Figura 13. Concentraciones de metales en raíces del matorral desértico rosetófilo.
40Q---------------,
30
1
*
o As
D
Cu
*
o Zn
te Pb
*
20
*
*
*
I
}
Ol
-'"
o,
E
10
*
-10
L-_~
*
}
*
_ _ _ _~_---'
Referencia
Impactado
Jatropha dioica
Referencia
Impactado
Parihenium incanum
Referencia
Impactado
Larrea tri dentata
Referencia
Impactado
Zinnia acerosa
P< 0.05 U-Mann-Whitney
Figura 14. Concentraciones de metales en raíces del matorral desértico micrófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En
el
matorral
desértico
estadísticamente significativa
micrófilo
(p<0.05) entre
se
encontró
una
diferencia
las concentraciones del
sitio
impactado y el de referencia (Figura 14), en este caso se encontró esta diferencia
para las cuatro especies (a excepción de Zn en Jatropha dioica), el elemento que
se absorbió en mayor cantidad fue Zn (con excepción de J.dioica en la cual fue el
Pb).
Se ha observado que las plantas desarrollan diferentes mecanismos de
resistencia cuando se encuentran expuestos a elevadas concentraciones de
metales (Lorenz et al., 1997; Memon et al., 2001; Ghosh y Singh, 2005). Por otra
parte la absorción de metales en las plantas es diferente para todas, pues
depende principalmente de la biodisponibilidad de los metales. Varios autores han
reportado que la biodisponibilidad depende de factores como la condición del
suelo, el pH, y la forma química del metal (Youngman et al., 1998; Lumsdon et al.,
2001; Wang et al., 2003; CBCSS, 2004). De acuerdo a estos reportes, las
diferencias en la absorción por las plantas de la zona se pueden explicar, por el
posible desarrollo de mecanismos de resistencia a los metales como la evasión y
la presencia de formas químicas secundarias generadas por los diferentes
procesos de la actividad minera.
De acuerdo con Razo (2002) en la zona de Villa de la Paz existen formas
químicas secundarias de los metales (arseniatos, silicatos y óxidos). Dependiendo
de la composición que tengan éstos, serán más o menos fáciles de absorber por
las plantas, lo que nos podría explicar la diferencia en la absorción en las plantas.
Tomando en cuenta los resultados obtenidos en el matorral desértico
rosetófilo y el matorral desértico micrófilo, se encontraron dos comportamientos en
la mayoría de las especies de plantas seleccionadas; el primero fue que a mayor
concentración de metales en suelo mayor concentración en las plantas; así,
tenemos que las plantas de los sitios impactados tienen mayores concentraciones
comparadas con las plantas de los sitios de referencia (con excepción de
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Karwinskia mollis en el matorral desértico rosetófilo). El segundo es que existe una
diferencia de absorción por especies y por metal; es decir, no todas las especies
tienen la misma capacidad de absorción de metales y no todos los metales se
absorbieron de la misma forma.
Las concentraciones de los metales registradas en
los sitios,
se
manifestaron en la respuesta de las comunidades vegetales en los dos tipos de
vegetación estudiados. La respuesta fue más evidente en el matorral desértico
micrófilo, lo cual correspondió con las mayores concentraciones de metales. En el
matorral desértico rosetófilo, donde las concentraciones fueron menores, también
se observó una respuesta al impacto de los metales.
Riqueza
Como se observa en los Cuadros 11 y 12, la riqueza de especies fue
semejante entre el sitio impactado y el de referencia del matorral desértico
rosetófilo (20 y 19 especies respectivamente); a diferencia del matorral desértico
micrófilo, en el cual el sitio de referencia presentó una mayor riqueza (32 especies)
que el sitio impactado (13 especies).
Cuadro 11. Riqueza (número de especies), en el sitio impactado y el de referencia del
matorral desértico rosetófilo.
Estrato
Herbáceo
Arbustivo
Total
Impactado
10
10
20
Referencia
10
9
19
Cuadro 12. Riqueza (número de especies) en el sitio impactado y el de referencia del
matorral desértico micrófilo.
Estrato
Herbáceo
Arbustivo
Subarbóreo
Total
Impactado
Referencia
8
5
2
17
13
32
15
1
Para consultar las especies por sitio y por estrato ver Anexo 4.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En este punto, se puede decir, que la riqueza de especies de las
comunidades
expuestas
a
los
metales
presentó
una
relación
con
las
concentraciones de metales en el suelo. En el caso del matorral desértico
rosetófilo donde las concentraciones fueron menores no se encontró diferencia
entre el sitio impactado y el de referencia. Sin embargo, en el matorral desértico
micrófilo en donde las concentraciones fueron mayores se registró una diferencia
importante en el número de especies registradas, siendo mayor en el sitio de
referencia.
Curvas de riqueza-esfuerzo
Para confirmar que el muestreo de vegetación que se realizó incluyo una
muestra significativa de la riqueza se elaboraron las curvas de riqueza esfuerzo
que a continuación se describen.
El número de especies que se encontró en el matorral desértico rosetófilo para
el sitio impactado fue de 18 y 20 para el de referencia. En la Figura 15 se observa
que para ambos sitios, el número de puntos muestreados fue el adecuado, debido
a que en cierto momento el número de especies ya no cambia.
20
...D
,o- o
18
ro
-g
,I
16
"5
C- .[J -D-
-CI-
[J
-o-
o
..¡:¡-cr
"
E
G
14
~
~
12
°uQ)
"-
!TI
10
Q)
"O
o
Q;
E
~
8
-o- Contaminado
6
-o- Referencia
11
13
15
17
19
21
23
25
Número de Muestra (Esfuerzo)
Figura 15. Curva riqueza-esfuerzo de muestreo de especies vegetales del matorral
desértico rosetófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En la curva respectiva del matorral desértico micrófilo (Figura 16), se
observa la misma tendencia, a pesar de que en el sitio contaminado, el número de
puntos de muestreo es menor. El número de especies que se encontró en el sitio
impactado fue de 13, mientras que para el de referencia fue de 34.
35
p -if'
:gro
30
/0-0
i
-o-rr .[] -c
wC]
0""
I
~ 25
;
Il- Ó
" oC
"'
Q)
.~
I
20
d
5}
w
...o-IJ- <J.JO"
Q)
15
"O
El
Q)
pfi",-<l
§
z
[]. {J
/
-o- Contaminado
-o- Referencia
I
10
P
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
Número de Muestra (Esfuerzo)
Figura 16. Curva de riqueza-esfuerzo de muestreo de especies vegetales del matorral
desértico micrófilo.
Composición florística
Como se puede observar en el Cuadro 13 en el matorral desértico rosetófilo
las familias más representativas en el sitio impactado fueron: Asteraceae,
Euphorbiaceae y Rhamnaceae. En el sitio de referencia las especies se
repartieron
de
Convolvulaceae,
forma
más
homogénea
Euphorbiaceae,
Poaceae,
entre
las
familias
Cactaceae,
Lamiaceae y Rhamnaceae.
Se
registraron 4 familias que estuvieron sólo en el sitio impactado: Boraginaceae,
Oleaceae, Polemoniaceae y Solanaceae. Para el matorral desértico micrófilo
(Cuadro 14) la familia Asteraceae fue la más representativa tanto en el sitio
impactado como en el de referencia, Las familias Boraginaceae y Rhamnaceae se
registraron solamente en el sitio impactado.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En general, lo anterior se explica porque estas familias han sido registradas
como las más representadas en estos tipos de vegetación (Reyes et al., 1996).
Pero además, la mayoría de estas familias han sido también registradas por
Prasad
y
Freitas
(2003),
como
familias
con
especies
tolerantes
e
hiperacumuladoras de metales.
Sin embargo el resultado más relevante que se puede observar es la
ausencia de un número importante de familias en los sitios impactados de ambos
tipos de vegetación, en el caso del matorral desértico rosetófilo fueron cinco
familias las que no se registraron y en el matorral desértico micrófilo fueron 12
(Cuadros 13 y 14). Esta es otra evidencia del impacto de los metales sobre las
comunidades de la zona.
Cuadro 13. Familias y riqueza específica por familia presentes en el sitio impactado y de
referencia del matorral desértico rosetófilo.
Familia
Asteraceae
Euphorbiaceae
Rhamnaceae
Poaceae
Cactaceae
Agavaceae
Leguminosae
Linaceae
Solanaceae
Boraginaceae
Oleaceae
Polemoniaceae
Convolvulaceae
Lamiaceae
Malvaceae
Rosaceae
Scrophulariaceae
Total de familias
Impactado
4
3
3
2
1
1
1
1
1
1
1
1
12
Referencia
1
2
2
2
2
1
1
1
2
2
1
1
1
13
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 14. Familias y riqueza específica por familia presentes en el sitio impactado y de
referencia del matorral desértico micrófilo.
Familia
Asteraceae
Euphorbiaceae
Leguminosae
Zigophyllaceae
Boraginaceae
Rhamnaceae
Cactaceae
Poaceae
Solanaceae
Verbeneceae
Agavaceae
Crassulaceae
Lamiaceae
Loganiaceae
Oleaceae
Ulmaceae
Violaceae
Acanthaceae
Total de familias
Impactado
Referencia
6
7
3
2
2
1
1
1
4
1
2
3
2
2
6
1
1
1
1
1
1
1
1
16
Al realizar la comparación de la composición de especies de los diferentes
sitios se encontró que en el matorral desértico rosetófilo, el sitio impactado y el de
referencia comparten 9 especies, 11 especies sólo se encuentran presentes en el
sitio contaminado y 10 sólo se registraron en el sitio de referencia. Se encontró
que existe una diferencia estadísticamente significativa (p<O.05) entre los sitios.
En el caso del matorral desértico micrófilo se registraron 11 especies las
cuales estuvieron presentes en ambos sitios, 3 especies se registraron sólo en el
sitio impactado y 21 especies sólo en el sitio de referencia. La diferencia en cuanto
a la composición de ambos sitios resultó estadísticamente significativa (p<O.05).
En los Cuadros 15 y 16 se presenta la composición de ambos tipos de
vegetación. En el caso del matorral desértico rosetófilo (Cuadro 15) se apreció un
cambio en la composición, aunque conservó la misma riqueza (Cuadro 11), pero la
abundancia de las especies fue relativamente semejante. En el matorral desértico
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
micrófilo fue diferente, la riqueza fue contrastante entre ambos sitios (Cuadro 12)
pero además se apreció un cambio en la composición y en la abundancia de las
especies. Con estos resultados se puede afirmar que el cambio en la composición
florística, es uno de los efectos de los metales en las comunidades de la zona, lo
cual es similar a lo reportado en otros ambientes (Morrey et al., 1988; Salemaa et
al., 2001; Koptsik et al., 2003).
Cuadro 15. Composición de especies y el número de individuos en el sitio impactado y el
de referencia en el matorral desértico rosetófilo.
Registro
Ambos sitios
Solo impactado
Solo Referencia
Especies
Jafropha dioica
Buchloe dacfyloides
Agave lechuguilla
Karwinskia mollis
Opunfia sfenopefala
Acalypha sp.
Mimosa biuncifera
Dyssodia acerosa
Linum rupesfre
Loeselia coerulea
Menodora helianfhemoides
Condalia fasciculafa
Erigeron karvinskianus
Euphorbia posfrafa
Haplopappus spinulosus
Condalia sp.
Brickelia veronicaefolia
Lycium berlandieri
Scleropogon sp.
Tiquilia canescens
Boufeloua curtipendula
Bacopa procumbens
Evolvulus alsinoides
Salvia ballofaeflora
Sida absinfipholia
Amelanchier denficulafa
Condalia mexicana
Dichondra sericea
Ferocacfus pilosus
Scufellaria pofosina
Impactado
Referencia
35
33
25
27
11
6
1
1
1
1
2
73
2
6
4
4
3
1
15
11
7
7
7
3
2
1
1
1
1
38
4
4
3
2
1
1
1
1
1
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 16. Composición de especies y el número de individuos en el sitio impactado y el
de referencia en el matorral desértico micrófilo.
Sitio
Ambos sitios
Solo impactado
Solo referencia
Especies
Prosopis laevigafa
Parthenium incanum
Larrea fridenfafa
Jafropha dioica
Zaluzania fri/oba
Dyssodia acerosa
Senna wislizenii
Bahia absinfhifolia
Zinnia acerosa
Euphorbia posfrafa
Tridens sp.
Condalia sp.
Tiqui/ia canescens
Trixis angusfifolia
Cenchrus ci/iaris
Kalanchoe blossfeldiana
Conyza schiedeana
Lycium berlandieri
Opunfia lindheimeri
Physalis sp.
Menodora helianfhemoides
Celfis pallida
Dalea bicolor
Erigeron karvisnkianus
Opunfia lepfocaulis
Mimosa biuncifera
Agave salmiana
Buddleja scordioides
Lippia sp.
Cenchrus alfianus
Acalypha sp.
Lanfana sp.
Salvia ballofaeflora
Sfrenandum sp.
Viola sp.
Impactado
42
Referencia
30
36
5
21
15
29
12
10
10
2
6
37
4
2
1
1
3
1
1
13
1
1
16
1
13
11
8
8
8
6
5
4
4
4
4
3
3
2
2
1
1
1
1
1
1
En el presente estudio se está asumiendo que las especies que no fueron
registradas son sensibles a los metales pesados y que las especies nuevas que
fueron registradas son especies tolerantes a los metales.
Algunas de las especies que se encontraron sólo en la zona impactada
del matorral desértico rosetófilo (Brickelia veronicaefolia, Erigeron karvinskianus y
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Lycium berlandien),
O
especies que aumentaron su abundancia (Buchloe
dactyloides y Larrea tridentata en el matorral desértico rosetófilo y Prosopis
laevigata en el matorral desértico micrófilo) han sido registradas como especies
invasoras (Brooks, 1999; Aguiar et al., 2001; Huang, 1999) y además, algunas de
ellas (B. veronicaefolia, E. karvinskianus, L. tridentata, P. laevigata) han sido
registradas como especies acumuladoras y tolerantes a metales (Martin et al.,
1996; Gardea-Torresdey et al., 1998a; 1998b; Frick et al., 1999; Shan et al., 2001;
Bu-Olayan y Thomas, 2002; Gardea-Torresdey et al., 2004). Algunas de las
especies que sólo se presentaron en los sitios de referencia como Bacopa
procumbens y Bouteloua curtipendula en el matorral desértico rosetófilo y Mimosa
biuncifera en el matorral desértico micrófilo están consideradas como especies
que no toleran el disturbio y a los metales pesados (Ali et al., 1998, 2000;
Camargo-Ricalde et al., 2003; Laughlin, 2003).
Según la Ley de Tolerancia (PNUMA/IPCS, 1999; Odum, 2000; Smith y
Smith, 2001) todos los organismos tienen una amplitud de tolerancia ambiental y
dentro de ella pueden crecer, reproducirse y sobrevivir; cuando esta amplitud es
alterada, ya sea por factores físicos, químicos o biológicos, se limita el desarrollo
de los organismos. Así, la presencia de altas concentraciones de metales en el
ambiente, puede llegar a modificarlo, a tal grado, que puede ponerse en peligro la
sobrevivencia de la especie. En algunas especies de plantas cuando el ambiente
es alterado se desarrollan diferentes mecanismos de resistencia para enfrentar el
estrés, en el caso de metales los mecanismos que se desarrollan son los de
evasión y/o tolerancia (Prasad y Freitas 2003; Keller et al., 2003; Freitas, et al.,
2004).
Es probable que algunas especies en la zona impactada hayan desarrollado
un mecanismo de evasión, a través del cual evitan la absorción excesiva de
metales (ej. Karwinskia mollis, Oyssodia acerosa, Parthenium incanum y Zinnia
acerosa). El aumento de la abundancia en ciertas especies en la zona impactada
con respecto a la de referencia confirma la existencia de especies tolerantes, las
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
cuales están en un medio desfavorable en general para el resto de las especies, lo
que les permite aumentar su población (ej. B. dactyloides, K. mollis, D. acerosa, L.
tridentata, P. incanum, Senna wislizenii y Zaluzania triloba).
Valor de importancia
Con el valor de importancia se puede observar en parte lo que esta
sucediendo con las comunidades de la zona, pues en él se integran varios
atributos de la estructura de las comunidades.
Para el caso del matorral desértico rosetófilo (Cuadros 17 y 18), en el sitio
de referencia se encontró una sola especie preponderantemente dominante por
estrato (Boute/oua curtipendula en el herbáceo y Agave lechuguilla en el
arbustivo), sin embargo en el sitio impactado B. curtipendula desaparece y A.
lechuguilla disminuyeron su valor de importancia; por lo que se infiere que son
especies sensibles a los metales. Al disminuir el valor de importancia de estas
especies, hubo un aumento en el número de especies dominantes en el sitio
impactado, tal fue el caso de B. dactyloides, Condalia fasciculata, K. mollis,
Loeselia coerulea, Menodora helianthemoides, E. karvinskianus y Euphorbia
postrata. Por otra parte se tuvieron 10 de especies que no fueron registradas en la
zona impactada, lo cual nos podría indicar que son especies sensibles que no
toleran los metales y As. Sin embargo estas especies fueron sustituidas por otras
especies, las cuales en su mayoría son especies invasoras.
De acuerdo con esto se puede afirmar que la presencia de metales pesados
en la zona impactada está provocando un cambio en la dominancia de las
especies, este cambio puede ser desfavorable para las comunidades pues se está
incrementa el número de especies con menor dominancia, las cuales fueron en su
mayoría especies invasoras que están desplazando a las especies dominantes de
la comunidad, y con esto se estaría provocando un aumento en la competencia
entre las especies por los recursos (Magurran, 1989; Clements y Newman, 2002).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 17. Valores de importancia para las especies del estrato herbáceo del matorral
desértico rosetófilo.
Especie
Buchloe dacfyloides
Loeselia coerulea
Menodora helianfhemoides
Erigeron karvinskianus
Euphorbia posfrafa
Haplopappus spinulosus
Scleropogon sp.
Acalypha sp.
Dyssodia acerosa
Linum rupesfre
Bacopa procumbens
Boufeloua curtipendula
Dichondra sericea
Evolvulus alsinoides
Scufellaria pofosina
Sida absinfipholia
Total
Impactado
Referencia
99.5
46.5
22.4
16.4
14.3
7.2
2.7
2.7
2.5
2.3
5.2
11.9
9.5
3
9.9
121.8
3.5
10.3
3
6
216.5
184.1
Cuadro 18. Valores de importancia para las especies del estrato arbustivo del matorral
desértico rosetófilo.
Especie
Impactado
Referencia
Condalia fasciculafa
25
Jafropha dioica
18.4
16.7
13.7
2.1
Karwinskia mollis
12
71.6
Agave lechuguilla
Opunfia sfenopefala
7.5
10.6
Condalia sp.
3.3
Brickelia veronicaefolia
0.9
Lycium berlandieri
0.9
0.9
5
Mimosa biuncifera
0.9
Tiquilia canescens
Amelanchier denficulada
Condalia mexicana
3.6
Ferocacfus pilosus
3.1
Salvia ballofaeflora
2.2
Total
83.5
115.9
(Anexo 6 para consultar los cálculos del valor de importancia)
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Para el matorral desértico micrófilo (Cuadros 19, 20 Y 21) se tuvo
igualmente una sola especie preponderantemente dominante por estrato en el sitio
de referencia, las cuales fueron Cenchrus ciliaris en el estrato herbáceo, Larrea
tridentata en el arbustivo y Prosopis /aevigata en el subarbóreo. La presencia de
metales en la zona impactada hacen que esta dominancia cambie y lo que se
registró fue un aumentó en el número de especies dominantes (Oyssodia acerosa,
Za/uzania tri/aba, Parthenium incanum, Larrea tridentata y Senna wislizenii) las
cuales se puede inferir son especies tolerantes a metales.
A comparación del matorral desértico rosetófilo aquí el número de especies
que ya no se registraron fue de 23, esto nos refuerza lo visto en los anteriores
atributos, lo cual es que la presencia de mayores concentraciones de metales
genera un impacto mayor en las comunidades, en este caso en el valor de
importancia.
Cuadro 19. Valores de importancia para las especies del estrato herbáceo del matorral
desértico micrófilo.
Especie
Parlhenium incanum
Zaluzania tri/oba
Dyssodia acerosa
Bahia absinthifolia
Zinnia acerosa
Euphorbia postrata
Tiqui/ia canescens
Trixis angustifolia
Cenchrus ci/iaris
Kalanchoe blossfeldiana
Conyza schiedeana
Cenchrus altianus
Physalis sp.
Menodora helianthemoides
Erigeron karvisnkianus
Tridens sp.
Acalypha sp.
Strenandum sp.
Viola sp.
Total
Impactado
Referencia
93.4
26.1
20.6
6.9
4.3
2.9
2.6
2.2
4.1
4.3
11.1
1.9
2.5
26.6
159.0
87.3
16.7
14.1
12.6
9.6
9.3
7.8
2.7
1.9
1.9
1.9
216.4
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cuadro 20. Valores de importancia para las especies del estrato arbustivo del matorral
desértico micrófilo.
Especie
Larrea fridenfafa
Senna wislizenii
Jafropha dioica
Prosopis laevigafa
Condalia sp.
Agave salmiana
Buddleja scordioides
Celfis pallida
Dalea bicolor
Lanfana sp.
Lippia sp.
Lycium berlandieri
Mimosa biuncifera
Opunfia lepfocaulis
Opunfia lindheimeri
Parthenium incanum
Salvia ballofaeflora
Total
Impactado
Referencia
34.5
17.0
13.7
7.2
4.3
10.4
5.6
11.2
76.6
4.6
1.5
1.9
2.7
0.7
1.4
4.4
2.0
2.8
11.8
2.9
0.8
64.9
Cuadro 21. Valores de importancia para las especies del estrato subarbóreo del matorral
desértico micrófilo.
Especie
Impactado
Referencia
Prosopis laevigafa
62.1
18.7
2.3
Senna wislizenii
Total
64.4
18.7
(Anexo 6 para consultar los cálculos de valor de importancia)
Diversidad
Respecto a la diversidad total (Cuadro 22) del matorral desértico rosetófilo,
no se registró una diferencia estadísticamente significativa (p>O.05), entre el sitio
impactado y el de referencia. En el análisis de diversidad únicamente del estrato
herbáceo (Figura 17), tampoco se registró diferencia, sin embargo, para el estrato
arbustivo si se encontró diferencia estadísticamente significativa (p<O.05) entre el
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
sitio impactado y el de referencia. Se registró que el sitio impactado tiene mayor
diversidad que el sitio de referencia (Figura 18).
Los elementos de la diversidad son la riqueza y la equidad de especies. En
ambos sitios la riqueza fue la misma (Cuadro 11), de igual manera la abundancia
relativa (número de individuos por especie) fue semejante en ambas comunidades
(aunque no fueron las mismas especies), esto explica que las comunidades no
presenten diferencias en su valor de diversidad total.
En el caso del sitio impactado se encontró una mayor diversidad en el
estrato arbustivo, debido a que las especies presentes en este sitio tuvieron una
mayor abundancia de individuos. Esta diferencia entre la diversidad de individuos
podría deberse a el cambio de las especies que se esta dando; ya que estás
nuevas especies tienen menores requerimientos ambientales y/o una menor
competencia en comparación con las que se no se registraron, lo que les permite
tener un mayor numero de individuos (Clements y Newman, 2002).
Cuadro 22. índice de diversidad total y por estrato del matorral desértico rosetófilo.
Estrato
Herbáceo
Arbustivo*
Total
*p< 0.05.
Impactado
0.75
0.71*
1.03
Referencia
0.61
0.51
0.82
0.8
""C
ro
:2
0.6
en
~ 0.4
o
0.2
o -"-------
IlllJactado Referencia
Figura 17. Diversidad por sitio para el estrato herbáceo del matorral desértico rosetófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
0.8 , - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ,
0.6
""O
ro
:g
[!!
Q)
0.4
>
(5
0.2
o -'-----Impactado Referencia
Figura 18. Diversidad por sitios para el estrato arbustivo del matorral desértico rosetófilo.
*p< 0.05.
La diversidad total del matorral desértico micrófilo así como la de los tres
estratos considerados (Cuadro 23) del sitio impactado fueron estadísticamente
diferentes (p<0.05) a las del sitio de referencia (Figura 19, 20 Y 21). En todos los
casos la diversidad del sitio de referencia fue mayor que la del sitio contaminado.
En este caso la respuesta de las comunidades hacia los metales fue una
reducción en la diversidad de especies, lo que podría deberse a una diferencia de
la sensibilidad hacia los contaminantes entre las especies vegetales presentes, de
esta manera las especies sensibles son reemplazadas por especies tolerantes o
definitivamente son eliminadas (Malaisse et al., 1999; Clements y Newman, 2002).
Cuadro 23. índice de diversidad total y por estrato del matorral desértico micrófilo
Estrato
Herbáceo
Arbustivo
Subarbóreo
Total
*p< 0.05.
Impactado
0.6*
0.55*
0.05*
0.88*
Referencia
1.04
0.98
O
1.28
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
1.6
~------------~
1.2
~
.~
0.8
~
0.4
o -'----1m pactado
Referencia
Figura 19. Diversidad total para el sitio contaminado y el sitio de referencia del matorral
desértico micrófilo. *p< 0.05.
1.2 , - - - - - - - - - - - - - - - - - ,
""O
0.8
ro
""O
·w
ID
.;::
o 0.4
0-'----Impactado
Referencia
Figura 20. Diversidad por sitio para el estrato herbáceo del matorral desértico micrófilo.
*p< 0.05.
1.5 , - - - - - - - - - - - - - - - - - - ,
0.5
o~--
Impactado
Referencia
Figura 21. Diversidad por sitio para el estrato arbustivo del matorral desértico
micrófilo.*p< 0.05.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cabe mencionar que las especies presentes en el sitio impactado son
diferentes a las presentes en el sitio de referencia, lo cual no es tomado en cuenta
por el índice de Shannon-Wiener, ya que solo toma en cuenta el número de
especies y no el tipo de especie. Por esta razón el índice por si solo no refleja el
cambio en la composición de especies.
Modelos diversidad-abundancia
Para observar el comportamiento de las comunidades y realizar una
comparación entre los sitios de referencia y los impactados se realizaron modelos
de diversidad-abundancia.
En la Figura 22 se muestran los datos de diversidad-abundancia del
matorral desértico rosetófilo, en donde se puede observar que el sitio impactado
se está comportando de forma similar que el sitio de referencia.
o
Agle
[J
-0.6
,
Buda
Jadi
ro
>
ro
e
- o - Referencia
,Agle
4
Loco
,,
j¡j
~
¡j
--o- Impactado
\2
3
Jadi \~ocu
Mehe
\
\
-1.2
2 I<!flmo
,,
ro
TI
e
::J
4
4
Erka Eupo
Opst ~
«
Ol
o
O-
...J
psI
Cofa
,,
Ll
4
R"
-0--0--0
,.}. ~,
«>0 3 Iv.." 1~
-1.8
,
'o
-2.4
1
2
3
4
Más abundante
1
5
6
7
8
9
10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20
Secuencia de especies
Menos abundante
Especie con mayor abundancia en el sitio de referencia,
2
Especie con mayor abundancia en el sitio
Especie sólo presente en el sitio de referencia,
4
Especie sólo presente en el sitio impactado
impactado,
3
(Ver anexo 6 para los acrónimos).
Figura 22. Modelo de abundancia-diversidad del matorral desértico rosetófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Para el caso del matorral desértico micrófilo (Figura 23) se puede observar
que el sitio impactado no se comporta de la misma forma que el sitio de referencia.
Prle
-0.6
-o- Impactado
- [j
Referencia
ro
~
2
-1.2
Q)
Ct:
ro
"o
e
ro
TI
e
::J
.o
«
Ol
.3
-1.8
-2.4
Más abundante
Menos abundante
Secuencia de especies
1
Especie que es más abundante en el sitio de referencia que en el impactado,
abundante en el sitio impactado que en de referencia,
3
2
Especie que es más
Especie sólo presente en el sitio de referencia,
4
Especie sólo presente en el sitio impactado (Ver anexo 6 para los acrónimos).
Figura 23. Modelo abundancia-diversidad del matorral desértico micrófilo.
Al realizar el ajuste de los datos a los modelos de abundancia-diversidad los
que tuvieron un mejor ajuste fueron los modelos geométrico y lag normal, por esta
razón, son los que se presentan a continuación.
Para el matorral desértico rosetófilo en el modelo geométrico (Figura 24), se
observa que ambos sitios (impactado y referencia) tuvieron la misma cantidad
tanto de especies abundantes como de especies poco abundantes. Para el
matorral desértico micrófilo el sitio impactado se comportó totalmente diferente al
sitio de referencia pues se tuvieron en su mayoría especies abundantes. Para el
sitio de referencia se registraron tanto especies abundantes como especies poco
abundantes (Figura 25).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
-0.8
-o-- Contaminado
-[]-
Referencia
ro
>
~
-1.2
Qj
Ct:
ro
·0
e
ro
"O
e
::J
«-"
-1.6
Ol
O
---'
-2
2
3
Mas abundante
4
5
6
7
8
9
10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
(Secuencia de especies)
Menos abundante
Figura 24. Modelo de abundancia-diversidad (serie geométrica) para el matorral desértico
rosetófilo.
-0.6 ...-...,....-....---.--..----.--...,....----,....---.--..-----.---.----.--.---.----.--...-,
-o-- Impactado
-[]- Referencia
~
-1.2
~
Qj
Ct:
ro
·0
e
ro
"O
e
::J
«-"
Ol
.3
-1.8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829203132
Mas abundante
(Secuencia de especies)
Menos abundante
Figura 25 Modelo de abundancia-diversidad (serie geométrica) para el matorral desértico
micrófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
En el modelo log-normal, el comportamiento de las comunidades en el
matorral desértico rosetófilo (Figura 26) tanto del sitio impactado como en el de
referencia fue semejante, sin embargo en el sitio impactado existió una tendencia
a tener un mayor número de especies abundantes. En las comunidades del
matorral desértico micrófilo (Figura 27), el sitio impactado no presentó el mismo
comportamiento que el sitio de referencia.
En el matorral desértico rosetófilo, se encontró una marcada diferencia
entre la composición florística de las comunidades de la zona impactada y la de
referencia, sin embargo se sigue manteniendo una relación en cuanto a la
proporción en la abundancia de las especies.
De acuerdo al modelo geométrico propuesto por Motomura (1932), el cual
menciona que la abundancia de las especies, es proporcional al total de los
recursos que se pueden utilizar; la cantidad de recursos totales disponibles para
ambas comunidades en el matorral desértico rosetófilo fue aproximadamente igual
y se explota en la misma proporción y de forma más equitativa; la diferencia radica
en la composición y la utilización de recursos por especie; lo que se refleja en el
cambio de sus abundancias (Magurran, 1989; Clements y Newman, 2002).
En el caso del matorral desértico micrófilo, la cantidad y utilización de los
recursos disponibles es diferencial. Destaca en el sitio impactado, la presencia de
un mayor número de especies dominantes, la inequidad en el reparto de los
recursos, la ausencia de especies poco abundantes y el cambio en la composición
de especies.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
q
1.8
\
\
\
e..
~
1.2
ro
'tt:
>
~
-<>- Impactado
-o- Referencia
Qj
Ct:
ro
·0
e
ro
0.6
"O
e
::J
-"
«
' 1:1..
Ol
O
,
Cl
---'
....
'I:l
,
"I:l
00
....
'c,
'",-
....
q
,
\,
-0.6
2
3
4
5
6
7
Mas abundante
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Menos abundante
Secuencia de especies
Figura 26. Modelo de abundancia-diversidad (serie lag normal) del matorral desértico
rosetófilo.
1.8
-o- Impactado
ro
>
~
- []- Referencia
1.2
Qj
Ct:
ro
·0
e
ro
"O
e
::J
«-"
0.6
Ol
O
---'
00
o
3
2
5
4
7
6
Mas abundante
9
8
11
10
13
12
15
14
17
16
19
18
21
20
(Secuencia de especies)
23
22
25
24
27
26
29
28
31
30
32
Menos abundante
Figura 27. Modelo de abundancia-diversidad (serie lag normal) del matorral desértico
micrófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
De acuerdo con el modelo lag-normal propuesto por Prestan (1948), cuando
un gran número de factores determinan el número de individuos por especie, la
variación al azar de estos factores (los procesos que regulan la ecología de la
comunidad) dará por resultado la distribución normal del número de individuos por
especie (Magurran, 1989; Clements y Newman, 2002). Si consideramos, que los
factores ambientales para lo dos sitios son similares, esperaríamos distribuciones
iguales o similares, como en el caso del matorral desértico rosetófilo; sin embargo,
para el sitio del matorral desértico micrófilo esto no se cumple, lo que sugiere un
desequilibrio en la comunidad por la presencia de los contaminantes.
El matorral desértico rosetófilo, se considera como una comunidad estable
al mantener su estructura y diversidad. De acuerdo con Elton (1958) y May (1973)
existe una relación directa entre la diversidad de especies y la resiliencia y
estabilidad de las comunidades. Con la adición de especies a la comunidad, se
incrementa el número de funciones ecológicas y con ello la estabilidad de la
misma. En el matorral desértico micrófilo al haber modificado su estructura,
posiblemente se han afectado sus procesos ecosistémicos (e.j. producción
primaria y flujo de energía), hay la probabilidad de que se hayan perdido especies
claves o con un rol importante. Cabe mencionar que entre mayor riqueza de
especies la redundancia del ecosistema aumenta, lo que actúa como un
amortiguador a otros disturbios antropógenos (Clements y Newman, 2002).
Cuando las poblaciones son crónicamente expuestas a los contaminantes
incrementan su tolerancia hacia ellos. Generalmente lo hacen por: a) respuestas
fisiológicas (reducción en la absorción e incremento en la formación de enzimas
de detoxificación); b) adaptación genética resultado de una alta sobrevivencia de
individuos tolerantes y sus cambios subsecuentes en las frecuencias genéticas.
Un cambio en la tolerancia de las comunidades, es el resultado del reemplazo de
especies sensibles por tolerantes. Esto puede ser una evidencia fuerte de que la
comunidad ha sido afectada (Clements y Newman, 2002).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Blanck y Wangberg (1988), mencionan que la contaminación induce
tolerancia en la comunidad (PICT, por sus siglas en ingles) y que se encuentra
relacionada principalmente con la eliminación de las especies sensibles. Estos
autores indican que el incremento en la tolerancia en las comunidades es poco
sensible a la variación natural y que es resultado directo de la exposición a
contaminantes,
es decir,
la
adquisición
de
tolerancia
en
la
comunidad
generalmente no es influenciada por las condiciones ambientales. La PICT esta
basada en tres supuestos 1) la sensibilidad a los contaminantes varía entre las
especies; 2) los contaminantes podrían reestructurar a las comunidades (e.j.
remplazar especies sensibles por tolerantes); 3) las diferencias en las tolerancias
a lo largo de la comunidades pueden ser detectadas utilizando experimentos.
Con respecto a lo anterior, en el matorral desértico micrófilo se observa un
reemplazo de especies sensibles por tolerantes, así como la presencia de un
mayor número de especies dominantes, las cuales podrían tener una ventaja
adaptativa, que se refleja en su abundancia y podría ser evidencia del desarrollo
de tolerancia. En el matorral desértico rosetófilo se observa una reestructuración
de la comunidad, aunado a que ha mantenido su estructura y esto puede ser
también considerado como una evidencia de tolerancia.
La teoría del disturbio intermedio (IOH, por sus siglas en ingles) (Connell,
1978), sugiere que niveles moderado de disturbio pueden elevar la diversidad o
riqueza de especies comparada con comunidades sin disturbio. Los niveles
moderados de disturbio reducen la competencia por los recursos limitados y
permite que más especies puedan coexistir. La diversidad es baja, cuando las
condiciones de disturbio son extremas, debido a que son muy pocas las especies
aptas para persistir.
Para el caso, del matorral desértico rosetófilo, en donde registramos
concentraciones menores se registró la misma diversidad en el sitio impactado
que en el de referencia, mientras que, para el matorral desértico micrófilo se
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
registro mayor diversidad en el sitio de referencia, lo cual de acuerdo a la IOH y a
las concentraciones encontradas, se debe principalmente a que el grado de
disturbio es moderado en el matorral desértico rosetófilo y alto para el matorral
desértico micrófilo.
Se encontró una respuesta hacia los contaminantes en ambos tipos de
vegetación, la cual para el matorral desértico rosetófilo se traduce en un cambio
de la composición florística, debido a un impacto moderado. En cambio en el
matorral desértico micrófilo la respuesta fue un cambio en la composición
florística, abundancia y diversidad debido a que el impacto fue mayor.
La presencia de especies tolerantes y ausencia de especies sensibles, el
aumento o disminución de la abundancia en las especies, el cambio en la
composición de las especies, son los principales efectos que se encontraron en la
zona de Villa de la Paz, estos efectos están provocando una modificación de la
estructura de sus comunidades, lo que puede llevar al ecosistema a un
desequilibrio el cual se va a ver reflejado en la alteración de las propiedades del
mismo como la productividad y los ciclos biogeoquímicos.
CONCLUSIONES
El
desarrollo
de esta
investigación
permite extraer tres tipos de
conclusiones y recomendaciones sobre: 1) las concentraciones de metales y As
en el suelo, 2) las concentraciones de metales en las plantas y 3) los efectos
asociados hacia las comunidades vegetales.
De acuerdo con lo realizado en está investigación y a investigaciones
previas, se puede afirmar que las concentraciones de metales encontradas en la
zona impactada están directamente relacionadas con las actividades mineras; lo
que representa que las comunidades vegetales presentes en la zona se
encuentran expuestas a metales pesados (Cu, Pb y Zn) y As.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Las concentraciones de metales en el suelo del matorral desértico rosetófilo
fueron menores que las concentraciones en el matorral desértico micrófilo, debido
principalmente a la ubicación topográfica de los sitios, por lo que las comunidades
vegetales de mayor riesgo son las ubicadas en la planicie.
La evaluación de la exposición determinó que los metales y As en la zona
son fitodisponibles. Las especies evaluadas en la zona minera presentan mayores
concentraciones de metales en sus raíces. Además, se registró una diferencia en
la absorción de los metales por las plantas, por lo que se concluye que las
especies tienen diferente capacidad de absorción.
Las concentraciones encontradas en las raíces de las plantas de la zona de
Villa de la Paz comparadas con las del sitio de referencia, sugieren que estás han
desarrollado mecanismos de resistencia como la evasión hacia los metales. Sin
embargo son necesarios estudios adicionales sobre estas especies para
determinar los mecanismos exactos de resistencia.
Las especies Zinnia acerosa y Jatropha dio ca podrían ser consideradas
para futuros trabajos, por los resultados obtenidos en la presente investigación,
como posibles especies acumuladoras de metales.
Aunque los resultados de metales en raíces en este trabajo nos indican una
fitodisponibilidad de los metales, se deben considerar otras partes vegetativas
además de las raíces para tener una idea clara de la capacidad de absorción, así
como, de la distribución de los metales dentro de las plantas.
Los principales efectos que se encontraron en las comunidades del matorral
desértico rosetófilo impactado fueron el cambio en la composición de especies, lo
cual se reflejó en el mantenimiento de la estructura y la diversidad.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Los efectos encontrados en las comunidades del matorral desértico
micrófilo impactado, fueron un cambio en la composición de especies, cambio en
la diversidad y un cambio en la abundancia de especies, lo cual se reflejó en la
modificación de la estructura de las comunidades.
De acuerdo con los resultados obtenidos en la presente investigación se
puede afirmar que en la zona minera de Villa de la Paz las comunidades vegetales
del matorral desértico micrófilo se encuentran en un mayor riesgo que las
comunidades del matorral desértico rosetófilo por la modificación de su estructura
y la perdida de la diversidad, lo que las puede llevar a un desequilibrio en sus
propiedades ecosistémicas. Además, si los impactos hacia el ambiente continúan
las comunidades del matorral desértico rosetófilo podrían llegar a presentar este
mismo riesgo.
La modificación de las comunidades vegetales representa además un
riesgo directo para las comunidades animales que dependen de ellas. Por lo que
es necesario realizar la evaluación de riesgo que considere a las comunidades
animales.
REFERENCIAS
Aguiar, M. R.; W. K. Lauenroth y D. P. Peters. 2001. Intensity of intra- and
interspecific competition in coexisting shortgrass species. Journal of
Ecology. 89: 40-47.
Aldrete, M. E. 1981. Estudio ecológico de los agostaderos del noreste del Estado
de Zacatecas. Tesis Profesional. Universidad Autónoma de Chapingo.
Chapingo, México. 285 p.
Ali, G.; P. S. Srivastava y M. Lobal. 1998. Effect of cadmium and copper on growth
of Bacopa monniera regenerants. Biologia Plantarum 41: 635-639.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Ali, G.; P. S. Srivastava y M. Lobal. 2000. Influence of cadmium and zinc on growth
and photosyntesis of Bacopa monniera cultivated in vitro. Biologia
Plantarum. 43:599-601.
Becerra, M. N. 1971. Comportamiento de ovinos en pastoreo en vegetación del
noreste de San Luis Potosí. Tesis Profesional, Escuela Nacional de
Agricultura. Chapingo, México. 50 p.
Beisel, J. N.; P. U. Polatera; V. Bachmann y J. C. Moreteau. 2003. A comparative
analysis of evenness index sensitivity. International Rev. Hydrobiology.
88: 13-15.
Blanck H. Y S. Wangberg. 1988. Induced community tolerance in marine
periphyton established under arsenate stress. Canadian Journal Fish
Aquatic Science. 45: 1815-1819.
Brooks, M. L.1999. Habitat invasibility and dominance by alien annual plants in the
western Mojave Desert. Biological Invasions 1: 325-337.
Brower, J.E.; J.H. Zar y C.N. Von Ende. 1998. Field and laboratory methods for
general ecology. 4a Edicion. McGraw-Hill. United States of America. 273
p.
Bu-Olayan, AH. Y B.v. Thomas. 2002. Biomonitoring studies on the lead in
mesquite (Prosopis juliflora) in the arid ecosystem of Kuwait. Kuwait
Journal Science Eng. 29: 65-73.
Bustos Z. M. 1978. Contribución al conocimiento de la ecología de Menodora
coulteri A Gray (hierba prieta) en San Luis Potosí y Zacatecas. Tesis
Profesional. Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca,
México. 108 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Calderón, J.; M.E. Navarro; M. E. Jiménez-Capdeville y M. F. Díaz-Barriga. 1998.
Neurobehavioral effects among children exposed chronically to arsenic,
cadmium and lead. 3rd International conference on arsenic exposure and
health effect. San Diego, California, United States of America. 8 p.
Camargo-Ricalde, S. L. y S. S. Dhillion. 2003. Endemic Mimosa species can serve
as mycorrhizal "resource islands" within semiarid communities of the
Tehuacán-Cuicatlán Valley, Mexico. Mycorrhiza.13: 129-136.
Carrizales, L.; L. Batres; M. Ortiz; J. Mejía; L. Yánez; E. García; H. Reyes y M. F.
Díaz-Barriga. 1999. Efectos en salud asociados con la exposición a
residuos peligrosos. Scientiae Naturae 2: 5-28.
Castro, L. J.; U. Kramar y H. Puchelt. 1997. 200 years of mining activities at La
Paz/San
Luis
Potosí/México:
Consequences for environment and
geochemical exploration. Journal Geochemical Exploration. 58: 81-91.
Cervantes C. y S.R. Moreno 1999. Contaminación ambiental por metales pesados:
impacto en los seres vivos. AGT Editor, S.A. México. 157 p.
Clements, W.H. y M.C. Newman. 2002. Community ecotoxicology. John Wiley &
Sons, Ud. Chichester, United Kingdom. 336 p.
Committee on Bioavailability of Contaminants in Soils and Sediments (CBCSS).
2004. Bioavailability of contaminants in soils and sediments: processes,
tools,
and applications.
Soils and sediments, water science and
technology board, division on earth and life studies. The national
academies press. Washington, D.C. United States of America. 420 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Connell J.H. 1978. Diversity in tropical rain forest and coral reefs. Science 199:
1302-1310.
Cottam G. Y J. T. Curtis. 1956. The use of distance measures in phytosociological
sampling. Ecology 37:451-460.
Díaz-Barriga, M. F. 1999. Metodología identificación y evaluación de riesgos para
la salud en sitios contaminados. Centro Panamericano de Ingeniería
Sanitaria y Ciencias del Ambiente. Lima, Perú. 42 p.
Eisler, R. 1988a. Arsenic hazards to fish, wildlife, and invertebrates: a synoptic
review. U. S. Fish and Wildlife Service. Biological Report 85 (1.12). 120 p.
Eisler, R. 1988b. Lead hazards to fish, wildlife, and invertebrates: a synoptic
review. U. S. Fish and Wildlife Service. Biological Report 85 (1.14).94 p.
Eisler, R. 1993. Zinc hazards to fish, wildlife, and invertebrates: a synoptic review.
U. S. Fish and Wildlife Service. Biological Report 10. 126 p.
Eisler, R. 1998. Copper hazards to fish, wildlife, and invertebrates: a synoptic
review. U.S. Geological Survey, Biological Resources Division, Biological
Science Report 33. 120 p.
Efroymson R. A., M. E. Will; G. W. Suter II y A. C. Wooten. 1997. Toxicological
benchmarks for screening contaminants of potential concern for effects on
terrestrial plants: 1997 Revision U.S. Department of Energy. Oak Ridge,
United States of America. 123 p.
Elton, C.S. 1958. The ecology of invasion by animals and plant. London, United
Kingdom. 145 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Fernández-Turiel, J.L.; P. Aceñolaza; M.E. Medina; J.F. Llorens y F. Sardi. 2001.
Assessment of smelter impact area using surface soils and plants.
Environmental Geochemistry and Health. 23: 65-78.
Fountain, M.T. Y S.P. Hopkin. 2004. Biodiversity of collembola in urban soils and
the use of Fo/somia candida to assess soil quality. Ecotoxicology. 13:
555-572.
Franco, L. J. , G.A De la Cruz; AG. Cruz; AR. Rocha; N.S. Navarrete; G.M.
Flores; E.M. Kato; S.C. Colón; L.A Abarca y C.S. Bedia. 1989. Manual de
ecología. 2a Edición. Trillas. México. 266 p.
Freitas H., M.N. Prasad y J. Pratas. 2004. Plant community tolerant to trace
elements growing on the degraded soils of Sao Domingos mine in the
south east of Portugal:
environmental
implications.
Environmental
International. 30: 65-72.
Frick, C.M.; R.E. Farrell y J. J. Germida. 1999. Assessment of phytoremediation as
an in-situ technique for cleaning oil-contaminated sites. University of
Saskatchewan, Calgary, Alberta. Canada. 82 p.
Gardea-Torresdey, J. L.; L. PoleUe; S. Arteaga; K.J. Tiemann; J. Bibb Y J.H.
Gonzalez. 1998a. Determination of the content of hazardous heavy
metals on Larrea tridentata grown around a contaminated area.
Proceedings of the 1998 Conference on Hazardous Waste Research. 10
p.
Gardea-Torresdey, J. L.; J. Bibb; K.J. Tiemann; J. H. Gonzalez y J. L. Arenas.
1998b. Adsorption of copper ions from solution by heavy metal stressed
Larrea tridentate (creosote bush) biomass. Proceedings of the 1998
Conference on Hazardous Waste Research. 11 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Gardea-Torresdey, J. L.; M. V. Aldrich; J. R. Peralta-Videa y J. G. Parsons. 2004.
Reduction of health risks due to chromium(vi) using mesquite: A potential
Cr
phytoremediator.
Environmental
and
waste
management:
Advancements through the Environmental Management science programo
Anaheim, CA. pp 461-466.
Ghosh M. Y S. P. Singh. 2005. A review on phytoremediation of heavy metals and
utilization of its by products.
Applied
Ecology and
Environmental
Research. 3: 1-18.
Ginocchio R. Y A. L. Baker. 2004. Metallophytes in Latin America: a remarkable
biological and genetic resource scarcely known and studied in studied in
the region. Revista Chilena de Historia Natural. 77: 185-194.
Gómez, G. A. 1973. Ecología de patizal de Boute/oua chasei. Colegio de
Postgraduados. Chapingo, México. 90 p.
González C. O. 1991. Plantas útiles del municipio de Matehuala, San Luis Potosí:
un estudio etnobotánico. Chapingo, México. 43 p.
González C. 0.2005. Relación entre bioclima y vegetación en la Sierra de Catorce
y territorios adyacentes (altiplano norte del estado de San Luis Potosí,
México). Tesis de Doctorado. Universidad Complutense de Madrid,
Facultad de Farmacia, Departamento de Biología Vegetal 11. España. 381
p.
Hershey, J. W.; T. S., Oostdyk Y P. N. Keliher. 1988. Determination of arsenic and
selenium in environmental and agricultural samples by hydride generation
atomic adsorption spectrometry. J. Assoc Off Anal. Chem. 71: 1090-1 093.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Huang B. 1999. Water relations and root activities of Buchloe dactyloides and
Zoysia japonica in response to localized soil drying Plant and Soil 208:
179-186.
Hutchinson, T.H.; R. Brown; K. E. Brugger; P. M. Campbell; M. Holt; R. Lange; P.
McCahon;
L. J. TaUersfield y R.
Egmond. 2000.
Ecological risk
assessment of endocrine disruptors. Environmental Health Perspective.
108: 1007-1014.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1977. Carta
geológica Matehuala F-14-A-25 (Esc: 1:50,000). México.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1978. Carta
geológica Real de Catorce F-14-A-24 (Esc: 1:50,000). México.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1979. Carta
edafológica Matehuala F-14-A-25 (Esc: 1:50,000). México.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1982. Carta
edafológica Real de Catorce F-14-A-24 (Esc: 1:50,000). México.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1987. Carta
topográfica Matehuala F-14-A-25 (Esc: 1:50,000). México.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1989a. Carta de
efectos climáticos regionales (mayo-octubre) Matehuala F14-1 (Esc:
1:50,000). México.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), 1989b, Carta de
efectos climáticos regionales (noviembre-abril) Matehuala F14-1 (Esc:
1:50,000). México.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1999. Carta
topográfica Real de Matehuala F-14-A-24 (esc: 1:50,000). México.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 2002. Síntesis
geográfica del estado de San Luis Potosí. 112 p.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 2005a.
Producción
minerometalúrgica
en
México.
INEGI.
México.
http://www.inegi.gob.mxlesUcontenidos/espanol/ruti nas/ept. asp?t=i ndO 1&
c=1061 (Última visita 11 de Enero 2006).
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 2005b. Anuario
estadístico: San Luis Potosí. Tomo I y 11. México. 816 p.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 2005c. Anuario
de estadísticas por entidad federativa. Edición 2005. Instituto Nacional de
Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 688 p.
International Institute for Environment and Development (lIED) y World Business
Council for Sustainable Development (WBCSD), 2002. Mining, minerals
and sustainable development (MMSD): breaking new ground. Earthscan
Publications Ud. London and Sterling, United Kingdom. 441 p.
Johnson, D.; D. MacDonald; W. Hendershot y B. Hale. 2003. Metals in Northern
forest ecosystems: role of vegetation in sequestration and cycling, and
implications for Ecological Risk Assessment. Human and Ecological Risk
Assessment, 9: 749-766.
Jung, M.C. 2001. Heavy metal contamination of soils and waters in and around the
Imcheon Au-Ag mine, Korea. Applied Geochemistry. 16: 1369-1375.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Kabata-Pendias, A. Y H. Pendias. 2001. Trace Elements in Soils and Plants. CRC
Press. Florida, United States of America. 331 p.
Kadlec, M. 2000. Ecological risk analysis of elevated metal concentrations in the
Spokane River, Washington. Department of Ecology Toxics Cleanup
Programo Olympia, Washington. United States of America. 72 p.
Kashem M. A. Y B. R. Singh. 1999. Heavy metal contamination of soil and
vegetation in the vicinity of industries in Bangladesh. Water, Air and Soil
Pollution. 115: 347-361.
Keeley J.E. 2003. Relating species abundance distributions to species-area curves
in two mediterranean type shrublands. Diversity and Distributions. 9: 253259.
Keller, C.; D. Hammer; A. Kayser; W. Richner; M. Brodbeck y M. Sennhauser.
2003. Root development and heavy metal phytoextraction efficiency:
comparison of different plant species in the field. Plant and Soil 249: 6781.
Koptsik S.; G. Koptsik; S. Livantsova; L. Eruslankina; T. Zhmelkova y Z. Vologdina.
2003. Heavy metals in soils near the nickel smelter: chemistry, spatial
variation, and impacts on plant diversity. Journal of Environmental
Monitoring. 5: 441-450.
Laughlin D. C. 2003. Geographic distribution and dispersal mechanisms of
Boute/oua cunipendu/a in the Appalachian mountains. Am. Midl. Nat.
149:268-281.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Lorenz S.E.; RE. Hamon; P.E. Holm; H. C. Dominguez; E. M. Sequeira; T.H.
Christensen y S.P. McGrath. 1997. Cadmium and zinc in plants and soil
solutions from contaminated soils. Applied Geochemistry. 16: 571-581.
Lumsdon, D.G., J.C. Meeussen, E. Paterson, L.M. Garden y P. Anderson. 2001.
Use of sol id phase characterization and chemical modeling for assessing
the behaviors of arsenic in contaminated soils. Applied Geochemistry. 16:
571-581.
Magurran AE. 1989. Diversidad ecológica y su medición. Vedra. Barcelona,
España. 200 p.
Malaisse, F.; A Baker y Ruell, S. 1999. Diversity of plant communities and leaf
heavy metal content at Luiswishi copper/cobalt mineralization, Upper
Katanga, Dem. Rep. Congo. Biotechnology Agron Soco Environ. 3(2):
104-114.
Margalef, R 1981. Ecología. Planeta. España. 252 p.
Martin, H.W.; T.R Young; D. 1. Kaplan; L. Simon yO. C. Adriano. 1996. Evaluation
of three herbaceous index plant species for bioavailability of soil
cadmium, chromium, nickel and vanadium Plant and Soil (Historical
Archive) 182: 199 - 207.
Martínez, M. F. 1960. Muestreo de pastizales en zonas áridas, análisis botánico
por el método de línea de Canfield. Tesis Profesional. Escuela Nacional
de Agricultura, Chapingo, México. 199 p.
May, RM. 1973. Stability and complexity in model ecosystems. Princeton
University Press. Princeton, N.J. 441 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Medellín, R A; M. Equihua y M. A Amin. 2000. Bat diversity and abundance as
indicators of disturbance in neotropical rainforests. Conservation Biology.
14: 1666-1675.
Mejía, J.; L. Carrizales; V.M. Rodríguez; M.E. Capdeville y M. F. Díaz-Barriga.
1999. Un método para la evaluación para la salud en zonas mineras.
Salud publica de México 42: 132-140.
Mejía, J.; L. Yáñez, L. Carrizales y M. F. Díaz-Barriga. 2001. Evaluación integral
del riesgo en sitios contaminados: una propuesta metodológica. Scientiae
Naturae. 4: 25-42.
Memon, A R; D. Aktoprakligül; A Zdemür y A Vertii. 2001. Heavy metal
accumulation and detoxification mechanisms in plants. Turk Journal
Botany. 25: 111-121.
Miller T.G. 1994. Ecología y medio ambiente. Iberoamerica. México. 867 p.
Mishra, B. P.; O. P. Tripathi; RS. Tripathi y H.N. Pandey. 2004. Effects of
anthropogenic disturbance on plant diversity and community structure of a
sacred
grove
in
Meghalaya,
northeast
India.
Biodiversity
and
Conservation 13: 421-436.
Molina, M.C.; M.E. García; RR Aguirre y C. E. González. 1991. La reserva de
semillas de un pastizal de Boute/oua gracilis. Agrociencia 1: 93-103.
México.
Monroy, M.; M. F. Díaz-Barriga; 1. Razo y L. Carrizales 2002a. Evaluación de la
contaminación por arsénico y metales pesados (Pb, Cu, Zn) y análisis de
riesgo en salud en Villa de la Paz-Matehuala, S.L.P. Instituto de
Metalurgia, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México. 7 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Monroy, M.; M. F. Díaz-Barriga; 1. Razo y L. Carrizales. 2002b. Evidencias de
contaminación de agua y sedimento por arsénico en el área de Cerrito
Blanco,
municipio
de
Matehuala,
SLP.
Instituto
de
Metalurgia,
Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México. 23 p.
Moreno, C. E. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. Manuales y tesis
Sociedad Aragonesa de Entomología (SEA), vol. 1. Zaragoza, España.
84 p.
Morrey D.R.; A. J. Baker y J. A. Cooke. 1988. Floristic variation in plant
communities on metalliferous mining residues in the northern and
southern Pennines, England. Environmental Geochemistry and Health
(Historical Archive). Volume 10, Number 1: 11-20.
Motomura 1. 1932. On the statistical treatment of communities. Zool. Mag Tokio 44:
376-383.
Mouillot, D. Y A. Lepretre. 1999. A comparison of species diversity estimator. Res.
Popul. Ecol. 41: 203-215.
Mueller-Dombois, D. and H. Ellengerg. 1974. Aims and methods of vegetation
ecology. John Wiley and Songo Nueva York, United States of America 524
p.
Mukhtasor., T. H.; B. Veitch, y N. Bose. 2004. An ecological risk assessment
methodology for screening discharge alternatives of produced water.
Human and Ecological Risk Assessment. 10: 505-524.
Newman, M. C. y M. A. Unger. 2003. Fundamentals of ecotoxicology. 2a Edición.
Lewis Publisher. Boca Raton, Florida. United States of America. 458 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Nichols, S.; S. Weber y B. Shaw. 2000. A proposed aquatic plant community biotic
index for Wisconsin Lakes. Environmental Management. 26: 491-502.
Niyogi, O.K.; W. M. Lewis Jr. y O. M. McKnight. 2002. Effects of stress from mine
drainage on diversity, biomass and function of primary producers in
Mountain Streams. Ecosystems. 5: 554-567
Odum, E. 2000. Ecología: el vínculo entre las ciencias naturales y las sociales.
Editorial Continental. México. 295 p.
Peplow, O. 1999. Environmental impacts of mining in eastern Washington. Center
for Water and Watershed Studies. University of Washington, United
States of America. 2 p.
PNUMA/IPCS. 1999. Evaluación de los riesgos químicos: humanos, ambientales y
ecológicos. Programa de las Naciones Unidad para el Medio Ambiente
(PNUMA), Programme for the Sound Management of Chemicals (IPCS).
Ginebra, Suiza. 234 p.
Prasad M.N Y H. O. Freitas. 2003. Metal hyperaccumulation in plants - Biodiversity
prospecting for phytoremediation technology.
Electronic Journal
of
Biotechnology. 6: 285-321.
Preston F. W. 1984. The commonness and rarity of species. Ecology 29: 254-283.
Ramadan, A. A. 2003. Heavy metal pollution and biomonitoring plants in Lake
Manzala, Egypt. Pakistan Journal of Biological Sciences 6: 1108-1117.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Ravera, O. 2001. A comparison between diversity, similarity and biotic indices
applied to the macroinvertebrate community of a small stream: the
Ravella River (Province, Northern Italy). Aquatic Ecology 35: 97-107.
Razo, 1. 2002. Evaluación de la contaminación por metales y del riesgo en salud
en un sitio minero de sulfuros polimetálicos: caso de Villa de la PazMatehuala, S.L.P. (México). Tesis de Maestría. Instituto de Metalurgia,
Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
México. 187p.
Razo, l.; L. Carrizales; J. Castro; M. F. Díaz-Barriga y M. Monroy. 2004. Arsenic
and heavy metal pollution of soil, water and sediments in a semi-arid
mining area in México. Water, Air and Soil Pollution 152: 129-152.
Reyes, J. A.; F. González y J. García. 1996. Flora vascular de la sierra Monte
Grande, municipio de Charcas, San Luis Potosí, México. Boletín de la
Sociedad Botánica de México. 58:31-42.
Rzedowski, J. 1961. Vegetación del estado de San Luis Potosí. Tesis doctoral.
Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad Ciencias. México,
D.F. 228 p.
Rzedowski, J. 1978. Vegetación de México. Limusa. México. 432 p.
Salemaa M.; 1. Vanha-Majamaa y J. Derome 2001. Understorey vegetation along a
heavy-metal pollution gradient in SW Finland. Environmental Pollution.
112: 339-350.
Secretaria de Economía (SE). 2004. Informe de la minería mexicana 2004.
Secretaria de Economía. México. 51 p.
http://www.economia.gob.mxl?P=2384 (última visita 12 enero 2006).
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Serveiss, V. B. 2002. Applying ecological risk principies to watershed assessment
and management. Environmental Management. 29: 145-154.
Servicio Geológico Mexicano (SGM). 2005a. Anuario estadístico de la minería
mexicana 2004. Edición 2005. Servicio Geológico Mexicano. 481 p.
www.coremisgm.gob.mx/productos/anuario.html(última visita 11 enero
2006).
Servicio Geológico Mexicano (SGM). 2005b. Panorama minero del estado de San
Luis Potosí. Servicio Geológico Mexicano, Secretaría de Economía.
México. 29 p.
www.coremisgm.gob.mx/productos/panoramas/panoramas.html( última
visita 11 enero 2006).
Shan, L.; S. Zhenghu; Q. Zhi y W. Yafu1. 2001. Uptake rate of tracer elements by
Lycium barbarum L. in somatic embryogenesis. Journal of Radioanalytical
and Nuclear Chemistry.250: 593-597.
Smith L.R. Y T.M. Smith. 2001. Ecología. 4a Edición. Pearson Education. Madrid,
España 664 p.
Sullivan, T.P. Y O.S. Sullivan. 2003. Vegetation management and ecosystem
disturbance: impact of glyphosate herbicide on plant and animal diversity
in terrestrial systems. Environmental Rev. 11 :37 -59.
Suter 11. G. W. 1993. Ecological risk assessment. Lewis Publishers. Boca Raton,
Florida. United States of America. 539 p.
Suter 11. G. W. 1996. Risk characterization for ecological risk assessment of
contaminated sites. U.S. Oepartment of Energy. 41 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Suter 11, G. W.; S. B. Norton y A. Fairbrother. 2005. Individuals versus organisms
versus populations in the definition of ecological assessment endpoints.
Integrated Environmental Assessment and Management. 1: 397-400.
Trett, M. W.; U. B. Calvo; S. J. Forster; J. D. Hutchinson; R. Feil; S. Trett y J.
Georgebest.
2000.
Terrestrial
meiofauna
and
contaminated
land
assessment. Environmental Science and Technology. 34: 1594-1602.
United Nations Environment Programme (UNEP). 2000. Mining and sustainable
development 11: challenges and perspectives. Industry and Environment.
23: 95 p.
United State Environmental
Protection Agency (USEPA).
1991. Ecological
assessment of superfund site: an overview. ECO-Update 1(2): 1-8.
United State Environmental Protection Agency (USEPA). 1994. Field Studies for
Ecological Risk Assessment. ECO Update 2(3): 1-13.
United State Environmental Protection Agency (USEPA).1998. Guidelines for
ecological risk assessment. Washington, OC. 188 p.
USDA Forest Service. 2004. Ecological risk assessment of aqueous tailings
disposal at the Kensington gold mine. U.S. Environmental Protection
Agency, Region 10. Seattle, WA. United States of America. 134 p.
Vásquez; J.; M.A. Vega; B. Matsuhiro y C. Urzúa. 1999. The ecological effects of
mining discharges on subtidal habitats dominated by macroalgae in
northern Chile: population and community level studies. Hydrobiologia
398/399: 217-229.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Villa, V.J. 1975. Factores que afectan la distribución geográfica y ecológica de
Boute/oua gracilis (H.B.K.) en el estado de San Luis Potosí. Tesis de
Maestría. Colegio de Postgraduados. Escuela Nacional de Agricultura.
Chapingo, México. 123 p.
Wang, Q.; Y. Cui; X. Liu; Y. Dong y P. Christie. 2003. Soil contamination and plant
uptake of heavy
metals at polluted
sites
in
China.
Journal
of
Environmental Science and Health. A38: 823-838.
Watson, C.; 1. D. Pulford y D. Riddell-Black. 1999. Heavy metal toxicity responses
of twowillow (Salix) varieties grown hydroponically: development of a
tolerance screening test. Environmental Geochemistry and Health 21:
359-364.
Whitaker P.M.; M. D. Owen y L. T. Keith. 2005. Integrating chemical and biological
criteria. Environmental Toxicology and Chemistry. 24: 2983-2991.
Yáñez, L.; J. Calderón; L. Carrizales y M. F. Díaz-Barriga. 1997. Evaluación del
riesgo en sitios contaminados por plomo aplicando un modelo de
exposición integral (IEUBK) en: Evaluación de riesgos para la salud en la
población expuesta a metales en Bolivia (Díaz-Barriga, ed.). Centro
Panamericano de Ecología Humana y Salud. División de Salud y
Ambiente. Metepec, Estado de México, México. 90 p.
Yáñez, L.; E. García-Nieto; E. Rojas; L. Carrizales; J. Mejía; J. Calderón; 1. Razo y
M. F. Díaz-Barriga. 2003. DNA damage in blood cells from children
exposed to arsenic and lead in a mining area. Environmental Research
93: 231-240.
Young, J. 1992. Mining the earth. Worldwatch 109. Worldwatch Institute,
Washington OC, United States of America. 22 p.
Youngman, A.L., T.L. Williams y L.S. Tien. 1998. Patterns of accumulation of
heavy metals in non-woody vegetation established on zinc-Iead smelter
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
contaminated soils. Proceedings of the 1998 Conference on Hazardous
Waste Research, pp. 134-141.
Zar, J.H. 1999. Biostatistical analysis. Prentice Hall. New Jersey, United States of
America. 988 p.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
ANEXO 1
(Regiones y distritos mineros en el estado de San Luis Potosí)
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Regiones mineras del estado de San Luis Potosí
Principales distritos mineros del estado de San Luis Potosí.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
ANEXO 2
(Localización de sitios de muestreo en mapa de isoconcentración de metales de la zona)
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
:> 100 mglKg
;. 1000 rng,'Kg
•
2000- 3400 rnglKg
Arsénico
> 100 rnglKg
:>
1000 rnglKg
.5000 -17000 mgiKg
Mapa 1. Isoconcentración de As de Razo 2002, con la localización de los sitios de muestreo de la zona impactada. MOR:
Matorral Desértico Rosetófilo, MOR: Matorral Desértico Micrófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
:;. 200 mg/Kg
:;. 400 mgfKg
Plomo
>
.
400 mg/Kg
1200-2600 mg/Kg
Mapa 2. Isoconcentración de Pb de Razo 2002, con la localización de los sitios de muestreo de la zona impactada. MOR:
Matorral Desértico Rosetófilo, MOR: Matorral Desértico Micrófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
250
500
Cobre
:>
500 mg/Kg
> 1000 mgfKg
.5000-8000 mgfKg
Mapa 3. Isoconcentración de Cu de Razo 2002, con la localización de los sitios de muestreo de la zona impactada. MOR:
Matorral Desértico Rosetófilo, MOR: Matorral Desértico Micrófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
•
;>
250 mg/Kg
:>
500 mg/Kg
1000-1500 mg/Kg
Zinc
:> 500 mgJKg
;>
•
1000 mg/Kg
3000-4000 mg/Kg
Mapa 4. Isoconcentración de Zn de Razo 2002, con la localización de los sitios de muestreo de la zona impactada. MOR:
Matorral Desértico Rosetófilo, MOR: Matorral Desértico Micrófilo.
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
ANEXO 3
(Preparación de soluciones para el lavado de raíces)
86
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
SOLUCiÓN 1% EXTRAN
Solución al 1%
1 m L --------- 100 m L
X
----- 1000 mL
X = 10 mL extrán
SOLUCiÓN 0.01 N HN0 3
f
= 1.399 g/mL
PM= 63.01 g/eq
N= eq
vol
eq= N*vol
eq=~
PM
9 = eq*PM
vol= 1L
9 = (0.01 N) (1 L) (63.01 g/eq)
9 = 0.6301 9
m
vol=f
vol =
0.6301g = 0.45 mL
1.399g/mL
SOLUCiÓN 1 mM CaCb
PM. CaCb 2H 20 (dihidratado) = 147.026 g/mol
moles
M=-L
moles = M*vol
M = 0.001 M
vol = 1 L
moles = (0.001 M) (1 L) = 0.001 moles
PM=~
9 = PM * mol
mol
9 = (147.026 g/mol) (0.001 moles)
9 = 0.1470 9 CaCb
SOLUCiÓN 0.1 N DE HEXAMETAFOSFATO DE SODIO
PM Na2 (Na4P6018) = 611.76 g/mol
N
= eq
9 = eq * PM
vol
9 = N * vol * PM
9 = (0.1 N) (1 L) (611.76 g/mol)
9 = 61.176 9 16 protones = 10.196 9
87
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
ANEXO 4
(Lista de especies registradas por sitio y por estrato)
88
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Catálogo de las especies registradas en el matorral desértico rosetófilo por estrato
del sitio impactado.
Estrato
Herbáceo
Acalypha sp.
Buchloe dactyloides
Oyssodia acerosa
Erigeron karvinskianus
Euphorbia postrata
Haplopappus spinulosus
Linum rupestre
Loeselia coerulea
Menodora helianthemoides
Sc/eropogon sp.
Arbustivo
Agave lechuguilla
Brickelia veronicaefolia
Condalia fasciculata
Condalia sp.
Jatropha dioica
Karwinskia mollis
Lycium berlandieri
Mimosa biuncifera
Opuntia stenopeta/a
Tiquilia canescens
Catálogo de las especies registradas en el matorral desértico rosetófilo por estrato
del sitio de referencia.
Estrato
Herbáceo
Acalypha sp.
Bacopa procumbens
Boute/oua curtipendula
Buchloe dactyloides
Oyssodia acerosa
Oichondra sericea
Evolvulus a/sinoides
Linum rupestre
Scutellaria potosina
Sida absintipholia
Arbustivo
Agave lechuguilla
Ame/anchier denticulata
Ferocactus pilosus
Condalia mexicana
Jatropha dioica
Karwinskia mollis
Mimosa biuncifera
Opuntia stenopeta/a
Salvia ballotaeflora
89
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Catálogo de las especies encontradas en el matorral desértico micrófilo por estrato
del sitio impactado.
Estrato
Herbáceo
Arbustivo
Bahia absinthifolia
Condalia sp.
Dyssodia acerosa
Jatropha dioica
Euphorbia postrata
Larrea tridentata
Parthenium incanum Prosopis /aevigata
Tiquilia canescens
Senna wislizenii
Trixis angustifolia
Za/uzania tri/oba
Zinnia acerosa
Subarbóreo
Prosopis /aevigata
Senna wislizenii
Catálogo de las especies encontradas en el matorral desértico micrófilo por estrato
del sitio de referencia.
Herbáceo
Aca/ypha sp.
Bahia absinthifolia
Cenchrus a/tianus
Cenchrus ciliaris
Conyza schiedeana
Dyssodia acerosa
Erigeron karvisnkianus
Euphorbia postrata
Ka/anchoe b/ossfe/diana
Menodora helianthemoides
Parthenium incanum
Physalis sp.
Strenandum sp.
Tridens sp.
Vio/a sp.
Za/uzania tri/oba
Zinnia acerosa
Estrato
Arbustivo
Agave sa/miana
Budd/eja scordioides
Ce/tis pallida
Da/ea bicolor
Jatropha dioica
Lantana sp.
Larrea tridentata
Lippia sp.
Lycium ber/andieri
Mimosa biuncifera
Opuntia /eptocaulis
Opuntia lindheimeri
Parthenium incanum
Salvia ballotaeflora
Senna wislizenii
Subarbóreo
Prosopis /aevigata
90
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
ANEXO 5
(Cálculo de valores de importancia por sitio)
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Cálculos para obtener los valores de importancia por sitio (VI = Frecuencia relativa + Area basal relativa + Densidad relativa)
Estrato herbáceo del matorral desértico rosetófilo
Impactado
Buchloe dactyloides
Loeselia coerulea
Menodora helianthemoides
Erigeron karvinskianus
Euphorbia postrata
Haplopappus spinulosus
Acalypha sp.
Sc/eropogon sp.
Oyssodia acerosa
Linum rupestre
Referencia
DR
ABR
FR
VI
41.0
18.7
13.7
8.7
8.7
3.7
1.2
1.2
1.2
1.2
99.5
38.1
16.7
0.6
0.6
1.5
0.4
0.4
0.4
0.2
0.0
58.8
20.4
11.2
8.2
7.2
4.1
3.1
1.0
1.0
1.0
1.0
58.2
99.5
46.5
22.4
16.4
14.3
7.2
2.7
2.7
2.5
2.3
216.5
Bouteloua curtipendula
Acalypha sp.
Evolvulus alsinoides
Bacopa procumbens
Oyssodia acerosa
Sida absintipholia
Buchloe dactyloides
Oichondra sericea
Linum rupestre
Scutellaria potosina
Total
Total
(DR: densidad relativa, ABR: área basal relativa, FR: frecuencia relativa, VI: valor de importancia)
DR
ABR
FR
VI
52.8
5.6
5.6
5.6
4.2
2.8
2.8
1.4
1.4
1.4
83.3
46.9
0.0
0.0
1.2
0.5
0.0
0.9
0.5
0.0
0.0
50.0
22.2
6.3
4.8
3.2
4.8
3.2
1.6
1.6
1.6
1.6
50.8
121.8
11.9
10.3
9.9
9.5
6.0
5.2
3.5
3.0
3.0
184.1
Estrato arbustivo del matorral desértico rosetófilo
Impactado
Agave lechuguilla
Brickelia veronicaefolia
Condalia fasciculata
Con dalia sp.
Jatropha dioica
Karwinskia mollis
Lycium berlandieri
Mimosa biuncifera
Opuntia stenopetala
Tiguilia canescens
Referencia
DR
ABR
FR
VI
0.2
0.0
0.0
0.0
0.2
0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.5
2.1
0.0
21.4
1.5
5.7
7.5
0.0
0.0
3.0
0.0
41.2
9.8
0.9
3.6
1.8
12.4
6.2
0.9
0.9
4.4
0.9
41.8
12.0
0.9
25.0
3.3
18.4
13.7
0.9
0.9
7.5
0.9
83.5
Agave lechuguilla
Amelanchier denticulata
Ferocactus pilosus
Condalia mexicana
Jatropha dioica
Karwinskia mollis
Mimosa biuncifera
Opuntia stenopetala
Salvia ballotaeflora
Total
Total
(DR: densidad relativa, ABR: área basal relativa, FR: frecuencia relativa, VI: valor de importancia)
DR
ABR
FR
VI
10.5
0.1
0.1
0.1
3.6
0.3
0.6
0.9
0.4
38.1
0.0
2.1
2.6
0.8
0.1
1.1
4.9
0.1
23.0
0.8
0.8
0.8
12.3
1.6
3.3
4.9
1.6
71.6
1.0
3.1
3.6
16.7
2.1
5.0
10.6
2.2
16.7
50.0
49.2 115.9
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Estrato herbáceo del matorral desértico micrófilo
Impactado
Parthenium incanum
Za/uzania tri/oba
Dyssodia acerosa
Bahia absinthifolia
Zinnia acerosa
Euphorbia postrata
Tiquilia canescens
Trixis angustifolia
Total
Referencia
DR
ABR
FR
VI
37.4
12.1
10.1
4.0
2.0
1.0
1.0
1.0
38.2
4.5
4.6
0.5
1.1
0.7
0.4
0.0
93.4
26.1
20.6
6.9
4.3
2.9
2.6
2.2
68.8
50.0
17.8
9.5
5.9
2.4
1.2
1.2
1.2
1.2
40.3
159.0
Cenchrus ciliaris
Euphorbia postrata
Ka/anchoe b/ossfe/diana
Conyza schiedeana
Cenchrus a/tianus
Dyssodia acerosa
Physalis sp.
Menodora helianthemoides
Erigeron karvisnkianus
Za/uzania tri/oba
Parthenium incanum
Tridens sp.
Zinnia acerosa
Aca/ypha sp.
Strenandum sp.
Bahia absinthifolia
Vio/a sp.
Total
(DR: densidad relativa, ABR: área basal relativa, FR: frecuencia relativa, VI: valor de importancia)
DR
ABR
FR
VI
14.9
18.3
12.6
9.2
1.1
6.9
6.9
5.7
4.6
2.3
2.3
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
91.5
67.7
1.1
0.1
0.2
10.6
0.3
0.4
0.4
0.1
0.5
0.2
0.7
0.6
0.0
0.0
0.0
0.0
82.9
4.7
7.1
4.0
4.7
0.8
4.0
2.4
3.2
3.2
1.6
1.6
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
42.0
87.3
26.6
16.7
14.1
12.6
11.1
9.6
9.3
7.8
4.3
4.1
2.7
2.5
1.9
1.9
1.9
1.9
216.4
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Estrato arbustivo del matorral desértico micrófilo
Impactado
Con dalia sp.
Jatropha dioica
Larrea tridentata
Prosopis leavigata
Senna wislizenii
Total
Referencia
DR
ABR
FR
VI
DR
ABR
FR
VI
2.7
6.7
17.4
4.0
6.7
4.3
13.7
34.5
7.2
17.0
2.7
6.7
17.4
4.0
6.7
4.3
13.7
34.5
7.2
17.0
Opuntia lindheimeri
Jatropha dioica
Larrea tridentata
Senna wislizenii
Agave salmiana
1018.1
3690.5
2672.4
1654.4
381.8
6.5
1.4
0.6
0.5
3.2
4.7
7.6
8.2
4.1
1.2
11.8
11.2
10.4
5.6
4.6
37.6
76.6
37.6
76.6
Lycium berlandieri
1018.1
636.3
509.0
509.0
381.8
509.0
254.5
254.5
127.3
127.3
0.9
0.2
0.1
0.1
0.1
0.4
0.2
0.1
0.2
0.0
2.9
2.3
2.3
2.3
1.8
1.2
1.2
1.2
0.6
0.6
4.4
2.9
2.8
2.7
2.0
1.9
1.5
1.4
0.8
0.7
14.5
42.2
64.9
Parthenium incanum
Opuntia leptocaulis
Dalea bicolor
Mimosa biuncifera
Celtis pallida
Buddleja scordioides
Lippia sp.
Salvia ballotaeflora
Lantana sp.
13743.9
(DR: densidad relativa, ABR: área basal relativa, FR: frecuencia relativa, VI: valor de importancia)
Estrato subarbóreo del matorral desértico micrófilo
Subarboréo
DR
ABR
Subarboréo
FR
VI
Prosopis laevigata
4.9
37.1
20.1
62.1
Senna wislizenii
0.1
0.1
2.0
2.3
DR
Prosopis laevigata
Total
ABR
FR
VI
0.4
2.6
15.8
0.4
2.6
15.8 18.7
Total
5.0
37.2
22.1
64.4
(DR: densidad relativa, ABR: área basal relativa, FR: frecuencia relativa, VI: valor de importancia)
18.7
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
ANEXO 6
(Acrónimos de nombres científicos de especies las registradas)
95
RIESGO ECOLÓGICO EN LA ZONA MINERA DE VILLA DE LA PAZ, SAN LUIS POTosí
Acrónimos utilizados en los modelos abundancia-diversidad para de los nombres
científicos de las especies.
Abreviaturas
Especie
Aca/ypha sp.
Acsp
Agle
Ag sa
Amde
Bara
Bapr
Baab
Fepi
Bocu
Bosp
Bute
Brve
Buda
Busc
Cepa
Ceal
Ceci
Cosp
Cofa
Come
Cosh
Dabi
Dise
Dyac
Erka
Eupo
Eusp
Eval
Eypo
Agave /echuguilla
Agave sa/miana
Ame/anchier denficu/afa
Baccharis ramu/osa
Bacopa procumbens
Bahía absinfipholia
Ferocacfus pi/osus
Boufe/oua curlipendu/a
Boufe/oua sp.
Bouvardia fernifolia
Brickelia verenifolia
Buch/oe dacfy/oides
Budd/eja scordioides
Ce/fis pallida
Cenchrus a/fi/ianus
Cenchrus ci/iaris
Condalia sp.
Condalia fascicu/afa
Condalia mexicana
Conyza schiedeana
Da/ea bicolor
Dichondra sericea
Dyssodia acerosa
Erigeron karvinskianus
Euphorbia prosfrafa
Euphorbia sp.
Evo/vu/us a/sinoides
Eysenhardfia po/ysfachya
Has~
Hae/oeaeeus seinu/osus
Abreviaturas
Jadi
Kabl
Kamo
Lasp
Latr
Liru
Lisp
Loco
Lybe
Mehe
Mibi
Ople
Opli
Opst
Pain
Prle
Saba
Scsp
Scpo
Sewi
Siab
Sisp
Stsp
Tica
Tran
Trsp
Visp
Zatr
Ziac
Especie
Jafropha dioica
Ka/anchoe b/ossfe/diana
Karwinskia mollis
Lanfana sp.
Larrea fridenfafa
Linum rupesfre
Lippia sp.
Loeselia coerueia
Lycium berlandieri
Menodora helianfhemoides
Mimosa biuncifera
Opunfia /epfocaulis
Opunfia lindheimeri
Opunfia sfenopefa/a
Parlhenium incanum
Prosopis /aevigafa
Salvia ballofaeflora
Sc/eropogon sp.
Scufellaria pofosina
Senna wislizenii
Sida absinfipholia
Physalis sp.
Sfrenandum sp.
Tiqui/ia canenses
Tricksis angusfifolia
Tridens sp
Vio/a sp
Za/uzania fri/oba
Zinnia acerosa
96